Brevet FR2660721A1 — publié le 19911011

Amortisseur d'oscillations de torsion La présente invention concerne un amortisseur d'oscillations de torsion pour la chaîne cinématique de véhicules automobiles, notamment pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile. Par le document DE-C-1 918 110, on connaît un amortisseur d'oscillations de torsion, destiné à un disque d'un embrayage à friction placé dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile, comportant une pièce de moyeu, des tôles de couverture disposées,de manière fixe,de part et d'autre de la pièce de moyeu, avec des fenêtres destinées à recevoir des ressorts hélicoïdaux, un disque de moyeu placé entre les tôles de couverture, qui comporte également des fenêtres pour les ressorts hélicoïdaux et qui peut tourner par rapport aux tôles de couverture, un dispositif à friction étant prévu, pour le domaine de charge, entre un diamètre extérieur de la pièce de moyeu et la région radialement intérieure des ressorts hélicoïdaux. Partant de cet état de la technique, la présente invention se propose de réaliser un amortisseur d'oscillations de torsion de construction simple et compacte qui présente un dispositif à friction très résistant. Ce but est atteint avec l'amortisseur d'oscil- lations de torsion suivant l'invention par le fait que le dispositif à friction présente deux étages de friction comportant, chacun, un disque de friction et un ressort annulaire agissant axialement, lesquels étages de friction sont disposés, symétriquement, par rapport à la deuxième partie de disque, entre celle-ci et l'une des premières parties de disque, et fixent, axialement entre eux, la deuxième partie de disque Grâce à la configuration suivant l'invention, il est possible de prévoir des composants identiques pour les deux disques de friction et ressorts annulaires La force de friction s'établit uniformément sur les deux premières parties de disque, ce qui fait que la sollicitation de tous les composants est très uniforme. Grâce à la disposition symétrique d'une rondelle élastique sur chacun des côtés, il est possible d'obtenir une action uniforme de la force de friction sur les deux côtés, même en cas de léger décalage axial de la deuxième partie de disque par rapport aux premières, comme cela peut se produire lorsque l'amortisseur d'oscillations de torsion est monté de manière rigide En outre, le fait de placer les ressorts d'amortisseur radialement à l'intérieur, permet d'avoir, d'une part, une grande surface d'un seul tenant pour les composants participant à la friction et, d'autre part,de disposer les ressorts d'amortisseur sur un diamètre relativement grand. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux, pour obtenir une friction entraînée, de prévoir une bague de friction qui est montée tournante sur le diamètre extérieur de la pièce de moyeu, qui est soumise,des deux côtés,à l'action des disques de friction et qui,de ce fait, est fixée axialement et qui présente des fenêtres ouvertes radialement vers l'extérieur, dans lesquelles la deuxième partie de disque s'engage par des nez qui sont plus courts périphériquement que les fenêtres, la deuxième partie de disque étant guidée,par ses nez,sur les bords de base circulaires des fenêtres Cette construc- tion permet une friction dite entraînée qui n'intervient qu'après un angle de rotation préalable, défini Cette construction n'exige pas une place supplémentaire pour cette friction entraînée. La disposition périphérique des nez, entre les fenêtres, pour les ressorts d'amortisseur permet de faire en sorte que les fenêtres soient ouvertes radialement, vers l'intérieur, dans la deuxième partie de disque et que le guidage des ressorts soit assuré,radialement vers l'inté- rieur,par la bague de friction Cette construction est très peu encombrante dans la direction radiale et permet, en outre,de loger périphériquement un grand nombre de ressorts d'amortisseur. Grâce à la configuration de la bague de friction avec une épaisseur de matière supérieure à la deuxième partie de disque et grâce au diamètre extérieur des disques de friction, légèrement inférieur à celui des bords de base, on réalise une fixation axiale avec jeu pour la deuxième partie de disque qui est ainsi maintenue totalement sans friction, par rapport aux disques de friction La bague de friction peut être réalisée en métal et être constituée de plusieurs parties identiques, afin de simplifier l'usinage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit Des modes de réalisation de l'invention sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amortisseur d'oscillations de torsion, la figure 2 est une vue partielle du disque de moyeu et de la bague de friction de la figure 1 et la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la moitié supérieure d'un amortisseur d'oscillations de torsion d'un disque d'embrayage, se présentant sous la forme d'une partie de disque, d'un embrayage à friction. La construction selon les figures 1 et 2 représente un amortisseur d'oscillations de torsion qui est placé, de manière fixe, dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile A cet effet, une pièce de moyeu 3 présente plusieurs trous taraudés 21 répartis sur le pourtour, par lesquels est réalisée la liaison avec un arbre En outre, une partie de disque en forme de disque de moyeu 7 présente, dans la région de son pourtour extérieur, plusieurs alésages 20 qui sont prévus pour visser le disque de moyeu 7 sur un élément d'entrée non représenté. L'amortisseur d'oscillations de torsion comporte, des deux côtés de la pièce de moyeu 3, des parties de disque en forme de tôles de couverture 5, rivetées par des rivets 19, lesquelles tôles sont identiques et présentent des fenêtres destinées à recevoir des ressorts hélicoïdaux 15 Le disque de moyeu 7, qui comporte, aussi, des fenêtres destinées à recevoir les ressorts hélicoïdaux 15, est monté tournant, axialement, entre les tôles de couverture 5 Le disque de moyeu 7 est monté tournant, par des régions intérieures, sur une bague de friction 25, constituée de deux bagues identiques La suspension s'effectue par plusieurs nez 24 du disque de moyeu 7, répartis sur le pourtour, qui sont dirigés radialement vers l'intérieur et qui s'engagent dans des fenêtres 23 ouvertes radialement vers l'extérieur, dans les bagues de friction 25, chacune des fenêtres 23 présentant un bord de base 26 en arc de cercle qui sert au guidage radial La construction,en deux parties,de la bague de friction 25 a été retenue uniquement pour des raisons de fabrication Dans le cas présent il est prévu, comme matériau, un métal, les deux bagues pouvant être plus facilement réalisées par découpage,lorsque l'épaisseur de matière est relativement réduite Périphériquement, entre les nez 24 du disque de moyeu 7, les fenêtres 9 sont prévues pour le logement des ressorts hélicoïdaux 15, ces fenêtres étant ouvertes radialement vers l'intérieur ce qui permet de gagner de la place radialement Le guidage des ressorts hélicoïdaux 15, radialement vers l'intérieur, est assuré par la bague de friction 25 dans ces zones, périphériquement entre les fenêtres 23 La bague de friction 25 en deux parties est serrée entre les deux tôles de couverture 5, par une tôle de friction il en forme de disque et par une rondelle élastique 14 Les tôles de friction 11 sont pourvues, dans la région de leur diamètre intérieur, de pattes 12 dépassant axialement qui s'engagent, périphériquement sans jeu,dans des ouvertures 13 des tôles de couverture 5 et qui sont, ainsi, montées fixes en rotation, mais déplaçables axialement Entre chaque tôle de friction 11 et le côté intérieur de la tôle de couverture 5 adjacente,est placée la rondelle élastique 14 qui sollicite la tôle de friction Il en direction de la bague de friction La bague de friction 25, en deux parties, est, ainsi montée tournante sur un diamètre extérieur 10 de la pièce de moyeu 3 et est maintenue axialement par une force de serrage par friction Grâce à la disposition symétrique des deux étages de friction du dispositif à friction, la bague de friction 25 est fixée aussi axialement Le disque de moyeu 7 a une épaisseur de matière telle que la bague de friction 25, en deux parties, occupe, axialement, un espace plus important Le guidage axial du disque de moyeu 7 est assuré par les deux tôles de friction 11 qui ont un diamètre extérieur plus grand que les bords de base 26 en arc de cercle des fenêtres 23. Lors de la transmission du couple de rotation, par exemple par le disque de moyeu 7, il se produit une rotation relative de celui-ci par rapport aux tôles de couverture 5 ainsi que par rapport à la bague de friction 25, autour de l'axe de rotation 27, uniquement à l'encontre de la force d'un ou de plusieurs ressorts hélicoïdaux 15, mais,en un premier temps,sans effet de friction Lors du dépassement du jeu périphérique entre les nez 24 du disque de moyeu 7 et les fenêtres 23, découpées dans la bague de friction 25, la bague de friction 25 est entraînée avec le disque de moyeu 7, à l'encontre de la force du dispositif à friction qui est formé par les deux tôles de friction 1 h et les rondelles élastiques 14 En cas d'inversion du sens de rotation, il se produit tout d'abord un déplacement sans friction jusqu'à ce que le jeu entre les nez 24 et les fenêtres 23 soit à nouveau épuisé Le montage fixe, axialement,de l'amortisseur d'oscillations de torsion 1, représenté sur la figure 1, à l'intérieur de la chaîne cinématique d'un moteur à combustion interne,est facilité par le fait qu'il est prévu un jeu axial entre le disque de moyeu 7 et la bague de friction 25 ou les deux tôles de G friction 11 Même en cas de léger décalage axial, le dispositif à friction peut ainsi fonctionner, sans friction, autour de sa position centrale Grâce à la disposition symétrique du dispositif à friction, il est garanti aussi qu'en cas d'usure des surfaces de friction, l'usure de matière est uniforme et la position centrée par rapport au disque de moyeu 7 reste maintenue. La figure 3 représente un amortisseur d'oscil- lations de torsion 2 qui est monté dans un disque d'embra- yage Ce disque d'embrayage est placé, de manière connue, avec la denture intérieure de sa pièce de moyeu 4, de manière fixe en rotation mais déplaçable axialement -, sur un arbre de transmission et ses garnitures de friction 16 peuvent être serrées entre le volant et un plateau de pression de l'embrayage à friction non représenté La construction de l'amortisseur d'oscillations de torsion 2 est à peu près identique à celle des figures 1 et 2 Un disque de moyeu 8, configuré en parties de disque, est assemblé, sur sa région radialement extérieure, par des rivets 18, à des segments de ressort 17 qui portent les garnitures de friction 16 Le disque de moyeu 8 présente, radialement vers l'intérieur, des fenêtres 9 destinées à recevoir des ressorts hélicoïdaux 15 et le disque de moyeu 8 est monté, selon la figure 2 comme représenté pour le disque de moyeu 7 dans des fenêtres 23, ouvertes radialement vers l'extérieur, de la bague de friction 25, par des nez 24 Le guidage latéral est assuré par les deux tôles de friction il qui sont précontraintes axialement par des rondelles élastiques 14 et qui sont maintenues fixes en rotation mais déplaçables axialement par rapport aux tôles de couverture 6, configurées en parties de disque, par leurs pattes 12 Les deux tôles de couverture 6 sont assemblées, de manière fixe,à la pièce de moyeu 4, par des rivets 19 La bague de friction 25 est montée tournante sur un diamètre extérieur 10 de la pièce de moyeu 4 Lors de la transmission du couple de rotation par les garnitures de friction 16, il se produit une rotation relative du disque de moyeu 8 autour de l'axe de rotation 27, sur la bague de friction 25, à l'encontre de la force d'un ou de plusieurs ressorts hélicoïdaux 15 Après dépassement du jeu entre les nez 24 et les fenêtres 23, la bague de friction 25 est entraînée à l'encontre de la force de son serrage par friction Si l'on utilise l'amortisseur d'oscillations de torsion représenté ici dans un disque d'embrayage, un déplacement axial de la pièce de moyeu 4, sur l'arbre de transmission, est nécessaire pour le relevage et pour compenser l'usure des garnitures de friction 16 Ce déplacement axial peut se faire, au moins partiellement, entre le disque de moyeu 8 et le jeu axial compris entre les tôles de friction il et est donc particulièrement avantageux car il se produit sur un plus grand diamètre moyen que dans le cas d'un déplacement de la pièce de moyeu 4 sur l'arbre de transmission Il est possible, en outre, sans gêner le fonctionnement, d'autoriser aussi,provisoire- ment,un déplacement axial entre le disque de moyeu 8 et la pièce de moyeu 4, ce déplacement étant supérieur au jeu axial entre le disque de moyeu 8 et les tôles de friction 11 Dans le cas d'un déplacement axial de l'une des deux tôles de friction, la tôle de friction opposée se déplace aussi et l'effet de friction reste à peu près maintenu Cet effet est le résultat, d'une part, de la configuration symétrique du dispositif à friction et,d'autre part, de l'utilisation de rondelles élastiques 14 dont la carac- téristique de ressort reste à peu près constante, à l'intérieur de limites éloignées d'une tension axiale Le recul de la pièce de moyeu 4 avec les tôles de couverture 6, dans le cas d'une déviation axiale du dispositif à friction, se produit, en tout cas, lors d'un débrayage consécutif, car l'ensemble de la construction est alors sans couple de rotation et n'est pas serré Ces problèmes de déplacement se produisent, notamment, pour le disque d'embrayage d'un embrayage à deux disques, qui est associé à l'unité à plateau de pression côté transmission et qui doit effectuer un déplacement axial beaucoup plus impor- tant Dans cette situation, la construction proposée ici est particulièrement avantageuse. La construction représentée sur les figures 1 à 3 permet, avec des modes de fixation déterminés axialement, une compensation par le jeu entre le disque de moyeu et les deux tôles de friction Si l'on utilise un dispositif à friction double et symétrique, il est possible de recourir à des composants identiques et donc d'un prix avantageux, qui double en plus le volume d'usure, sans que la force de pression des rondelles élastiques soit notablement modifiée Les fenêtres ouvertes en direction radiale, en liaison avec la disposition étagée radialement de la bague de friction, permettent une construction extrêmement compacte ainsi que la réalisation d'un dispositif à friction entraîné Le montage et la tenue de stock sont facilités par le nombre réduit de composants qui sont en outre interchangeables. REVENDICATIONS 1 Amortisseur d'oscillations de torsion pour la chaîne cinématique de véhicules automobiles, notamment pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile, comportant une pièce de moyeu ( 3; 4) qui définit un axe de rotation ( 27), deux premières parties de disque ( 5; 6), espacées axialement l'une de l'autre, fixées sur la pièce de moyeu ( 3; 4), une deuxième partie de disque ( 7; 8) placée axialement entre les premières parties de disque ( 5; 6), tournant par rapport à celles- ci, plusieurs ressorts ( 15) placés dans des fenêtres ( 9) de la deuxième partie de disque ( 7; 8) et des premières parties de disque ( 5; 6), qui accouplent la deuxième partie de disque ( 7; 8) de manière élastique en rotation avec les premières parties de disque ( 5; 6), un dispositif à friction ( 13) placé sur le côté des ressorts ( 15) tourné vers l'axe de rotation ( 27), agissant entre la deuxième partie de disque ( 7; 8) et les premières parties de disque ( 5; 6), dimensionné pour le fonctionnement en charge, caractérisé en ce que le dispositif à friction ( 13) présente deux étages de friction comportant, chacun, un disque de friction ( 11) et un ressort annulaire ( 14) agissant axialement, lesquels étages de friction sont disposés symétriquement par rapport à la deuxième partie de disque ( 7; 8) entre celle-ci et l'une des premières parties de disque ( 5; 6) et fixent, axialement entre eux, la deuxième partie de disque ( 7; 8). 2 Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques de friction ( 11) possèdent des pattes ( 12) faisant saillie axialement qui, en vue de l'accouplement fixe en rotation mais mobile axialement, avec la première partie de disque ( 5; 6) adjacente respective, s'engagent dans des ouver- tures de ces parties de disque ( 5; 6) et en ce que les ressorts annulaires ( 14) sont disposés, chacun, axialement entre le disque de friction ( 11) et la première partie de disque ( 5; 6) adjacente. 3 Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pattes ( 12) dépassent du pourtour intérieur des disques de friction ( 11) et les ressorts annulaires sont des rondelles élastiques ( 14). 4 Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la deuxième partie de disque ( 7; 8) enferme une bague de friction ( 25) qui est montée tournante sur la pièce de moyeu ( 3; 4), axialement entre les deux disques de friction ( 11) et est en contact de friction avec les deux disques de friction ( 11) et en ce que la deuxième partie de disque ( 7; 8) est accouplée, fixe en rotation mais avec un jeu en rotation, pour un effet de friction entraîné avec la bague de friction ( 25). Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague de friction ( 25) présente des fenêtres ( 23) ouvertes radiale- ment vers l'extérieur avec des bords de base ( 26) en arcs de cercle concentriques et en ce que des nez ( 24),qui sont plus courts périphériquement que les fenêtres ( 23), font saillie radialement à l'intérieur des fenêtres ( 23) et guident radialement la deuxième partie de disque ( 7; 8) sur les bords de base ( 26). 6 Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 5, caractérisé en ce que les nez ( 24) sont placés, dans la direction périphérique, entre les fenêtres ( 9) des ressorts ( 15), ces fenêtres ( 9) sont ouvertes radialement vers l'intérieur en direction de la bague de friction ( 25) et la bague de friction ( 25) guide radiale- ment les ressorts ( 9). 7 Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la bague de friction ( 25) est plus épaisse en direction axiale que la il deuxième partie de disque ( 7; 8) et le diamètre extérieur des disques de friction ( 11) est supérieur au diamètre d'arc de cercle des bords de base ( 26) des fenêtres ( 23) de la bague de friction ( 25). 8 Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la bague de friction ( 25) est constituée de plusieurs bagues métalliques identiques, juxtaposées axialement.