Brevet FR2652399A1 — publié le 19910329

amortisseur de torsion pour transmission, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux parties rotatives coaxiales montées avec possibilité de débattement angulaire de l'une par rapport à l'autre, des ressorts à boudins étant mécaniquement interposés entre ces deux parties. Un tel dispositif est décrit dans le document US-A-2,002,115. Dans celui-ci, l'une des parties comporte une zone de contact sur laquelle frotte au moins un patin monté, grâce à une protubérance qu'il présente, par emboîtement sur l'une des spires du ressort. Avec cette disposition on évite, d'une part, une détérioration de la zone de contact, notamment par incrustation des spires des ressorts, et, d'autre part, une usure plus accentuée de certaines parties des ressorts au détriment d'une fragilisation, voire même d'une rupture de ceux-ci. Cette disposition donne satisfaction lorsque les patins sont au départ en prise avec ladite zone de contact comme c'est le cas dans le susmentionné brevet US-A-2,002,115. Par contre, lorsque les ressorts sont plus courts, une zone morte peut exister au départ radialement entre le patin et ladite zone de contact, ledit patin ne venant en prise avec ladite zone qu'au bout d'une certaine déformation du ressort radialement vers l'extérieur, en sorte que le patin peut se décrocher et/ou se mettre dans une mauvaise position et provoquer un mauvais fonctionnement du dispositif. Il en est ainsi, par exemple, dans un double volant amortisseur tel que décrit dans le document FR-A-2 571 461. Dans ce document, les ressorts sont courts, tout en étant disposés sur une circonférence de grand diamètre. En outre, ils sont montés par l'intermédiaire de socles pivotants sur l'une des parties coaxiales de l'amortisseur, un grand espace radial séparant le ressort de la zone de contact au départ. Pour résoudre ce problème, on peut songer à prolonger le patin vers l'intérieur pour lui donner une configuration en forme de coin permettant un emboîtement entre deux spires, comme décrit dans le brevet US-A-4,530,673. Une telle disposition conduit à réduire la longueur utile du ressort. Une autre solution est de couper chaque ressort en deux et d'interposer entre ceux-ci un insert médian comme décrit dans le brevet FR-A-2 620 502. Une telle disposition n'est également pas satisfaisante car elle conduit à réduire les performances de l'amortisseur. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer une nouvelle disposition à patins de frottement qui, de manière simple et économique, permette d'avoir en toutes circonstances une venue en prise du patin avec sa zone de contact associée, tout en modifiant le moins possible la longueur utile du ressort à boudins et en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention, un dispositif du type susindiqué est caractérisé en ce que, à chaque patin est associé un moyen élastique intercalaire déformable radialement, en étant doté, d'une part, d'une première zone d'accrochage à une spire du ressort et, d'autre part, d'une seconde zone d'accrochage au patin, ledit moyen élastique étant intercalé radialement entre ledit patin et son ressort associé, en sorte qu'il est admis à passer d'une position déployée à une position rétractée lors du fonctionnement dudit dispositif amortisseur et que le patin est en permanence en prise avec sa zone de contact associée. Grâce à l'invention, de manière simple et économique, le patin ne peut se décrocher et/ou se mettre dans une mauvaise position. En outre, la longueur utile de travail du ressort est pratiquement identique, du fait que le moyen élastique intercalaire s'accroche sur une spire du ressort. De plus, les ressorts n'ont pas besoin d'être coupés, en sorte que les performances du dispositif amortisseur ne sont pas diminuées et que le montage peut se faire sur un dispositif existant. Suivant une caractéristique, la première zone d'accrochage peut comporter des languettes minces ou des bras disposés de part et d'autre de la spire concernée du ressort pour serrage ou pincement sur celle-ci. Grâce à leur faible épaisseur ces languettes ou bras permettent une venue pratiquement à spires jointives des ressorts. Le moyen élastique selon l'invention peut comporter une lame élastique, des fils élastiques conformés, ou un matériau en élastomère. On appréciera que l'invention offre un grand nombre de possibilités, qu'avantageusement le montage du moyen élastique se fait sous précontrainte et que la forme du ressort à boudins peut être quelconque. La description qui va suivre illustre, à titre d'exemple, l'invention dans le cadre d'un double volant amortisseur pour véhicules automobiles, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un double volant sans patin de frottement selon l'invention, du type de celui décrit dans le document FR-A-2 571 461; - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale analogue à la figure 1, sans les flasques de l'amortisseur, et avec le patin à moyen élastique selon l'invention; - la figure 3 est une vue partielle du patin selon la flèche F1 de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe du moyen élastique intercalaire selon la ligne I-I de la figure 5 - la figure 5 est une vue de dessus du moyen élastique intercalaire selon la flèche F2 de la figure 2; - les figures 6 à 8 sont des vues schématiques selon la flèche F de la figure 1 pour différentes phases de fonctionnement du dispositif amortisseur; - les figures 9 et 10 sont des figures analogues aux figures 4 et 5 pour une seconde variante de réalisation; - les figures 11 à 13 sont analogues aux figures 6 à 8 pour cette seconde variante de réalisation; - les figures 14 et 15 sont des vues analogues aux figures 4 et 5 pour une troisième variante de réalisation; - la figure 16 est une vue analogue à la figure 3 pour cette troisième variante de réalisation; la figure 17 est une vue en coupe selon la ligne CC de la figure 16; - la figure 18 est une vue en coupe selon la ligne DD de la figure 17; - les figures 19 et 20 sont des vues analogues aux figures 4 et 5 pour une quatrième variante de réalisation; - les figures 21 à 23 sont des vues analogues aux figures 6 à 8 pour cette quatrième variante de réalisation; - la figure 24 est une vue de dessous du patin équipé du moyen élastique intercalaire pour une autre variante de réalisation; - la figure 25 est une vue en coupe selon la ligne AA de la figure 24 avec schématisation du ressort à boudins; - la figure 26 est une vue en coupe axiale selon la ligne BB de la figure 25. La figure 1 represente un double volant amortisseur analogue à celui décrit dans le brevet FR-A-2 571 461, du genre comportant une partie d'entrée 12 et une partie de sortie 16. Pour plus de précisions on se rapportera à ce susmentionné document. Pour mémoire, on rappellera que la partie d'entrée 12 comporte deux flasques 13,13', dans lesquels sont pratiquées des fenêtres 14 abritant des ressorts 15, du type ressorts à boudins. La partie de sortie 16 comporte deux voiles 17. Les deux flasques 13,13' sont réunis extérieurement par un anneau massif 18, formant entretoise, la fixation s'effectuant par rivetage. Pour chaque ressort 15, deux fenêtres 14, semblables, sont pratiquées en regard l'une de l'autre dans les deux flasques 13,13' et comportent, chacune, une encoche arrondie 20 (figures 6 à 8) pratiquée sur chacun de ses bords sensiblement radiaux. Deux telles encoches en correspondance l'une de l'autre sur les deux dits flasques 13,13' permettent l'articulation d'un socle 22 en matière plastique rigide moulée. Chaque socle comporte deux tourillons 24 coopérant avec les encoches 20 de façon à pouvoir pivoter vers l'extérieur et une cavité 25, s'ouvrant entre les deux tourillons, conformée pour coopérer avec un doigt 26 (figure 7,8) s'étendant approximativement circonférentiellement et découpé dans le flasque 17 à la périphérie externe de celui-ci. Chaque socle 22 comporte un épaulement 29, sur lequel prend appui une extrémité d'un ressort 15, et comporte une partie cylindrique de centrage pénétrant à l'intérieur dudit ressort 15 et se prolongeant par un tampon élastique 30. Le centre de chaque extrémité du ressort 15 est placé plus près de l'axe du dispositif amortisseur que le centre d'inclinaison du socle, comme visible dans les figures 6 à 8. Grâce à toutes ces dispositions, les ressorts travaillent dans de bonnes conditions, notamment grâce au mouvement pivotant favorisé par les socles. La partie d'entrée 12 est propre à être solidarisée au vilebrequin du moteur par l'intermédiaire d'un moyeu 10 doté de passages pour des vis de fixation au vilebrequin (non visibles). Le flasque 13 est fixé à ce moyeu 10 par vissage et est plus long que le flasque 13'. La partie de sortie 16 comporte un plateau 11 formant le plateau de réaction de l'embrayage et propre à être solidarisé par frottement à un disque de friction lié en rotation à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. La partie d'entrée 12 abrite les ressorts 15, ceux-ci étant logés axialement entre le plateau de réaction 11 et le flasque 13. Un roulement 9 est interposé radialement entre le moyeu 10 et un plateau de liaison 8 solidaire par vissage du plateau de réaction 11. Ce plateau 8 possède une bride radiale. Les deux voiles 17, en tôle découpée, sont engagés dans l'espace annulaire défini par ladite bride radiale et par le plateau 11, avec formation de portées annulaires en direction desquelles sont repoussés axialement les voiles 17, chacun vers l'une de celles-ci. Pour ce faire, des moyens élastiques, ici sous forme de deux rondelles Belleville montées l'une au-dessus de l'autre, sont interposés axialement entre les deux voiles 17, qui portent, chacun, une garniture de friction par laquelle ils sont en contact frottant avec ladite portée radiale annulaire correspondante. C'est à la faveur de bras radiaux 7, que possèdent les flasques 17 à leur périphérie externe, que sont ménagés les doigts 26. Des moyens de frottement 31 sont agencés entre le flasque 13 et le plateau 8, lesdits moyens comportant une rondelle de frottement, dotée de pattes pour liaison en rotation au plateau 8 grâce à des trous que possède ledit plateau à cet effet. Une rondelle élastique est intercalée entre le plateau 8 et ladite rondelle de frottement pour contact de celle-ci avec le flasque 13. A chaque ressort 15, ici hélicoïdal, est associe au moins un patin de frottement 40 agencé pour venir en contact avec la surface interne 18' de l'entretoise 18. Ledit patin 15 (figures 6 à 8) est conformé pour épouser ladite surface interne 18' formant zone de contact. Suivant l'invention, à chaque patin 40 est associé un moyen élastique intercalaire 50 déformable radialement en étant doté, d'une part, d'une première zone d'accrochage 60 à une spire 1 du ressort et, d'autre part, d'une seconde zone d'accrochage 70 pour contact avec ledit patin 40, ledit moyen élastique intercalaire étant intercalé radialement entre ledit patin 40 et ledit ressort 15, en sorte qu'il est admis à passer d'une position déployée à une position rétractée lors du fonctionnement du dispositif amortisseur et que ledit patin est en permanence en prise avec la zone de contact 18' de l'entretoise 18. Dans la forme de réalisation des figures 4 à 8, le moyen élastique intercalaire 50 consiste en une lame élastique conformée pour présenter la première zone d'accrochage 60 et la deuxième zone d'accrochage 70. Cette lame 50 présente deux bras principaux 71,71' et un bras secondaire 60. Les bras 71,71' font partie des branches d'un U à fond 74 dont est issue la première zone d'accrochage 60 bombée, des fentes séparant les bras 71,71' de la zone 60. Cette zone 60 est plus longue que les bras 71, 71' et se termine, à son extrémité libre opposée au fond 74, par une déformation locale 63 pour contact ponctuel avec le patin 40. La zone 60 comporte deux languettes 61,61' saillantes radialement et profilées, obtenues par pliage et découpe avec formation d'une ouverture 62 en forme de I. Ces languettes divergent l'une par rapport à l'autre et se montent sur la spire 1 du ressort 15, de part et d'autre de celle-ci, pour accrochage de la zone 60 par emboîtement sur ladite spire 1. Plus précisément, les languettes 61,61' se montent à serrage élastique sur la spire 1 de section de forme circulaire, lesdites languettes 61,61' épousant globalement la forme de cette spire 1. Ces languettes 61,61' sont donc inclinées en étant moins larges que l'ouverture 62. Suivant une caractéristique, les languettes 61,61' ne sont en prise qu'avec la demi-portion supérieure de la spire 1, ici la spire médiane du ressort à boudins. Grâce à cette disposition, on peut comprimer un peu plus le ressort 15, comme visible notamment à la figure 6. Bien entendu, les languettes peuvent descendre plus bas. On notera que l'ouverture 62 est pratiquée au niveau de la partie centrale de la zone bombée 60. Les bras 71,71' présentent latéralement en saillie des tenons 72,72', qui ont en section une forme en U, obtenue par rabattement de matière de la lame 50, ce rabattement rigidifie les tenons 72,72' et affecte également une partie des bras 71,71' et, plus particulièrement, la zone d'enracinement des tenons 72,72', ou têtons, aux bras 71,71'. Ces tenons 72,72' sont destinés à coopérer avec des mortaises 80 que présente le patin 40 (figure 3). L'accrochage de la lame 50 au patin 40 se fait donc par coopération de formes, l'assemblage étant du type tenon/mortaise. Comme visible dans ces figures, la deuxième zone est arquée pour épouser la forme du patin 40. On notera que l'ouverture 62 est inclinée et que les tenons 72,72' sont globalement dans l'alignement de l'ouverture 62 (figure 5). Avantageusement le patin 40 a, en section, une forme de U avec un fond arqué épousant la forme de l'entretoise 18 et deux ailes verticales pour contact éventuel avec les flasques 13,13' et un bon guidage dudit patin 40, dont la largeur est au plus égale à celle de l'entretoise 18. Bien entendu, un léger jeu de montage est prévu. Le dispositif fonctionne de la manière suivante: - Au repos, moteur arrêté, la configuration du ressort avec son patin associé est celle de la figure 8. Dans cette position la lame 50 élastiquement déformable est déployée, et est en contact, d'une part, par sa deuxième zone d'accrochage 70, avec le patin 40, et, d'autre part, en prise, grâce à ses languettes 61,61' avec la spire 1. Un contact se produit également entre la déformation 63 de ladite zone 60 et le patin 40. Avantageusement, dans cette position la lame 50 est sous précontrainte. Au régime de ralenti du moteur (figure 7) la lame 50 passe élastiquement de sa position déployée à sa position rétractée, le ressort 15 se déformant radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge. Dans cette position les doigts 26 ne sont pas en contact avec le fond de la cavité 25 et les moyens de frottement 31 interviennent, ainsi qu'ultérieurement. - Au-delà du régime de ralenti (figure 6) les doigts 26 sont admis à entrer en contact avec le fond de la cavité 25 et, un mouvement relatif ayant lieu entre la partie d'entrée 12 et la partie de sortie 16, une compression des ressorts 15 se produit jusqu'à ce que les tampons 30 viennent en contact l'un avec l'autre et le patin 40 frotte contre la zone 18'. On notera, au cours de cette phase, que le ressort 15 s'incurve, grâce au montage pivotant des socles 22 et que la lame 15 se déploie, son bombé étant moins accentué que celui de la figure 8. Ainsi le patin est toujours en prise avec la zone 18'. On notera que cette disposition est particulièrement avantageuse dans le cadre d'un double volant amortisseur. En effet, dans ce type de dispositif amortisseur de torsion, la fréquence de résonance est en-deçà de la fréquence d'excitation fournie par le moteur au régime de ralenti. Dès lors, au démarrage et à l'arrêt du moteur, on passe par la fréquence de résonance et le patin 40, selon l'invention, intervient en faisant sentir des effets sans qu'un quelconque risque de décrochage de celui-ci ne se produise. On appréciera que, dans tous les cas, une bonne stabilité du patin est obtenue. En effet, lors du fonctionnement, le bras secondaire 60 se déforme et sa longueur circonférentielle est admise à augmenter, en sorte qu'au cours du fonctionnement, l'appui 63 se déplaçant, le patin 40 est bien maintenu à chacune de ses extrémités circonférentielles. Pour améliorer la stabilité du patin 40, il est possible de rendre la disposition de la figure 5 symétrique. Dans ce cas (figure 10), l'extrémité libre il des bras 71 est prolongée pour se raccorder également au fond 74 d'un U. La première zone d'accrochage 160 formant alors une bande centrale se raccordant, à chacune de ses extrémités, au fond 74. On notera que dans le mode de réalisation des figures 9 à 13, la deuxième zone d'accrochage 170 est également bombée mais en sens inverse de la première zone 160. Ainsi, au cours du fonctionnement, le contact entre la deuxième zone 170 et le patin est d'abord minimum, puis augmente (figure 12) pour diminuer légèrement (figure 11). Le patin 40 est également bien maintenu, les parties 74 entrant en contact avec le patin 40 lors du fonctionnement du véhicule automobile. Comme précédemment, la première zone 160 et la deuxième zone 170 d'accrochage sont admises à se rapprocher l'une de l'autre lors du fonctionnement et la lame 51 est montée sous précontrainte entre le ressort 15 et le patin 40 contrebuté par la zone de contact 18'. Les tenons 271,271' peuvent avoir une forme circulaire à bord radial de rigidification, comme mieux visible aux figures 14 et 15, les mortaises 180 (figure 16) du patin 41 étant conformées en conséquence. Dans cette variante, la deuxième zone d'accrochage 270 comporte, comme à la figure 5, deux bras principaux formant les branches d'un U, la première zone d'accrochage 260 formant un bras secondaire se raccordant au fond du U. L'ouverture que comporte la première zone 60 a été modifiée. Les languettes 261,261' sont également obtenues par découpe et pliage, mais à chacune de celles- ci il est affectué une ouverture propre 262,262'. On appréciera que les languettes 261,261' forment les branches d'un U à fond arrondi (figure 14) et qu'elles peuvent être aisément montées sur un ressort à boudins à section de fils carré. La modification des tenons et des mortaises permet au patin de rotuler lors du fonctionnement du dispositif. Alors que dans les figures précédentes le patin était monobloc, il est possible de dédoubler celui-ci. Comme visible dans le mode de réalisation des figures 19 à 23, deux patins 42,43 sont prévus et ceux-ci sont reliés entre eux par la lame élastique 53. Cette lame est dotée de languettes 61,61' formées à partir de l'ouverture 62 comme dans le premier mode de réalisation, mais ici cette lame élastique se réduit à une simple plaquette bombée avec deux bords latéraux relevés 64,64' pour ancrage dans les patins 42,43, les bords relevés radialement 64,64' pénétrant dans des gorges correspondantes prévues dans patins 42,43. Au repos, la distance entre les patins 42 et 43 est minimum, puis celleci est admise à augmenter lors du fonctionnement (figures 22,23). Alors que dans les figures précédentes le moyen élastique intercalaire consistait en une languette élastique conformée, il est possible d'utiliser également un ressort 200 à fils, tel que visible dans les figures 24 à 26. Ce ressort est conformé pour présenter à sa périphérie interne deux bras parallèles 66,66', destinés à venir se serrer sur la spire 1, se raccordant par des parties inclinées à deux bras 65,65' ancrés dans le patin 44. On appréciera que les bras 66,66', d'orientation radiale, sont enroulés (figure 26) et qu'à l'état libre, comme pour les languettes précédentes, leur distance axiale est inférieure au diamètre de la spire pour pincement de la spire. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. Par exemple, l'élément élastique peut comporter un bloc en un matériau élastomère, éventuellement à plusieurs couches de rigidité variable pour une meilleure progressivité, fixé, par exemple, par collage sur le patin 44 et portant des languettes métalliques du type de celles de la figure 5 pour accrochage sur la spire du ressort. Bien entendu, la forme du ressort à boudins, dit aussi ressort spiralé, peut être quelconque, il peut être à diamètre constant, comme décrit ci-dessus ou, en variante, être à diamètre non constant, c'est-à-dire par exemple de forme tronconique ou bi-tronconique, en forme de tonneau, etc... On notera que ce ressort peut avoir une forme en diabolo, ce qui était exclu dans le cas du susmentionné document US-A-2,002,115. Bien entendu, la section du fil peut être circulaire ou carrée. Dans tous les cas ces ressorts à boudins constituent des organes élastiques à action circonférentielle. La présence de socles n'est pas indispensable. Bien entendu, la présente invention est également applicable à un disque de friction d'embrayage,et le patin peut également entrer en contact avec le bord externe d'une fenêtre d'un voile de moyeu, que possède classiquement une friction d'embrayage, tel que décrit par exemple dans le document FR-A-2 495 256. Le ressort à boudins peut être à pas variables, comme décrit dans ce susmentionné document. En considérant ce document, les rondelles de guidage peuvent être fixées directement sur le plateau de réaction de l'embrayage. De même, le dispositif amortisseur de torsion peut être associé à un convertisseur hydraulique comme décrit dans le susmentionné document US-A-4,530,673. En considérant celui-ci on voit, si le ressort est suffisamment long, qu'il est possible d'associer à chaque ressort plusieurs patins distants circonférentiellement l'un de l'autre, la spire concernée du ressort, pour accrochage du patin, n'étant pas forcément la spire médiane. REVENDICATIONS 1) Dispositif amortisseur de torsion pour transmission, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux parties rotatives (12,16) coaxiales montées avec possibilité de débattement angulaire l'une par rapport à l'autre, des ressorts à boudins (15) étant mécaniquement interposés entre ces deux parties, dans lequel l'une desdites parties coaxiales (12,16) comporte une zone de contact (18'), pour frottement d'au moins un patin (40,41...), associée à l'un des ressorts (15), caractérisé en ce que, à chaque patin (40,41...) est associé un moyen élastique intercalaire (50,51,52...) déformable radialement en étant doté, d'une part, d'une première zone d'accrochage (60,160...) à une spire (1) du ressort (15) et, d'autre part, d'une seconde zone d'accrochage (70,170. ) pour contact avec ledit patin (40), ledit moyen élastique étant intercalé radialement entre ledit patin et ledit ressort (15), de sorte que ledit ressort est admis, lors du fonctionnement du dispositif, à passer d'une position déployée à une position rétractée et que le patin (40,41...) soit en..CLMF: prise en permanence avec ladite zone de contact (18'). 2) Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen élastique intercalaire (50,51...) comporte une lame élastiquement déformable dotée de languettes (61,61',261,261'), pour accrochage par pincement sur une spire (1) du ressort (15). 3) Dispositif amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première zone d'accrochage (60,161...) est issue centralement de la lame élastique (50,51...) et est bombée. 4) Dispositif amortisseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la seconde zone d'accrochage (70,170...) présente des tenons (71,71'- 271,271'...), et en ce que le patin associé (40) présente des mortaises (80,180), de formes complémentaires, pour coopération avec lesdits tenons. ) Dispositif amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les tenons (271,271') ont une forme circulaire. 6) Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen élastique intercalaire est formé à partir d'un fil à ressorts conformé. 7) Dispositif amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen élastique comporte un bloc en un matériau élastomère. 8) Dispositif amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le patin a, en section, une forme de U. 9) Disposition amortisseur selonl'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen élastique (50,200,...) est monté sous précontrainte entre le ressort (15) et le patin (40,...44) contrebuté par la zone de contact (18').