Brevet FR2663386A1 — publié le 19911220

La présente invention concerne un double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux masses coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre d'une première série et d'une deuxième série de moyens élastiques à action circonférentielle. Un tel double volant est décrit dans le document FR-A-2 629 166. Dans celui-ci, la deuxième série de moyens élastiques est disposée sur une circonférence de diamètre inférieur à celle de la première série Les deux séries sont propres à coopérer avec un voile appartenant à l'une des deux masses et avec des rondelles de guidage appartenant à l'autre masse. Pour ce faire, le voile présente des fenêtres pour logement des moyens élastiques de la deuxième série, tandis que la première série de moyens élastiques est disposée à la périphérie externe dudit voile et est propre à interférer avec des bras du voile. Cette disposition permet de réduire l'encombrement axial du double volant amortisseur, néanmoins elle consomme radialement de la place. En effet, le voile présente au niveau de ces fenêtres des barrettes de matière délimitant celles-ci. Lesdites barrettes doivent présenter, pour des questions de résistances mécaniques et d'usinage notamment à la presse, une certaine épaisseur En outre des frottements apparaissent entre lesdites barrettes et les deux séries de moyens élastiques. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un double volant amortisseur, à deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle, d'encombrement axial réduit, tout en présentant un voile résistant, en diminuant les usures au niveau des séries de moyens élastiques et en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention, un double volant du type susindiqué est caractérisé en ce que des patins intercalaires sont interposés radialement entre lesdites séries de moyens élastiques à action circonférentielle, et en ce que les deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle sont propres à coopérer avec les bras du voile, en étant disposées radialement au-delà de la périphérie externe de la partie principale du voile. Grâce à l'invention, le voile est simplifié et ne présente pas de barrettes délimitant des fenêtres Il en résulte que l'on peut rapprocher les deux séries de moyens élastiques et que l'on peut transmettre un couple supérieur du fait que la deuxième série peut être disposée sur une circonférence de plus grand diamètre. En outre, la résistance du voile est accrue au niveau de ces bras, du fait de l'absence de fenêtre créant des zones de rupture. De plus, à encombrement radial identique, cette disposition libère de la place intérieurement en sorte qu'il est aisé de loger un agencement à amortissement visqueux et/ou d'augmenter la taille de celui-ci. Cette disposition permet également d'entraîner le voile par des tenons disposés radialement entre l'agencement visqueux et les moyens élastiques, en sorte que la taille du double volant est réduite également axialement à sa périphérie interne. Suivant une autre caractéristique, les patins intercalaires peuvent être conformés pour servir de berceaux aux moyens élastiques à action circonférentielle Il en résulte que les frottements peuvent être réduits et que les pièces du double volant enveloppant lesdits moyens élastiques peuvent être simplifiées, car elles n'ont pas besoin d'être conformées pour recevoir les moyens élastiques Les patins constituent donc également un guide. Suivant une autre caractéristique, lesdits patins intercalaires sont plus larges axialement que les moyens élastiques Grâce à cette disposition, les frottements sont encore réduits Cette disposition est avantageuse lorsque les moyens élastiques sont logés dans une cavité, les patins selon l'invention constituant des cales d'écartement évitant des contacts latéraux entre les moyens élastiques et les pièces de la cavité. Avantageusement, les moyens élastiques à action circonférentielle sont montés sur les rondelles de guidage grâce à des sièges uniques affectant les deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle. Ces sièges favorisent la diminution des frottements, tout en simplifiant la forme du voile et notamment ces bras. En outre, cette disposition permet d'avoir des patins de longueur circonférentielle inférieure à celle des ressorts, ce qui favorise un bon fonctionnement de ceux-ci, tout en ayant un grand débattement entre les deux masses. La description en annexe illustre l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle de face en coupe du double volant montrant l'intérieur des cavités que celui-ci comporte; la figure 2 est une vue en coupe axiale selon ligne brisée A-A de la figure 1. Le double volant amortisseur, pour véhicule automobile, illustré dans ces figures, comporte deux masses coaxiales 1,10 montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle 20,22 et d'un agencement à amortissement visqueux 60. La première masse 1 comporte un boîtier 3 fermé par un couvercle 5 et un moyeu central 8, solidarisé au nez du vilebrequin du moteur à combustion interne du véhicule par une pluralité de vis (non visibles) traversant des ouvertures 71 pratiquées dans le moyeu 8 et le boîtier 3 La masse 1 constitue donc une masse d'entrée. Le boîtier 3 est solidaire, grâce à son fond, du moyeu 8 par les vis de fixation du moyeu 8 au vilebrequin et porte, par son rebord périphérique externe d'orientation axiale 15, une couronne de démarreur 4. Le couvercle 5 est fixé par des vis audit rebord du boîtier 3 creux, qui est ici de forme annulaire comme le couvercle 5. Des rondelles de guidage 31,32 calées en rotation sur la masse 1, ici sous forme de pluralité de blocs, sont fixées de manière étanche par rivetage à la masse 1, les blocs 32 étant fixés par des rivets au fond du boîtier, tandis que les blocs 31 sont solidaires d'une rondelle interne fixée par des vis audit fond du boîtier en même temps que des entretoises 35 portant à leur extrémité circonférentielle des tampons en matière élastique. Un voile 33, accouplé en rotation à la deuxième masse 10, éventuellement avec jeu, est disposé axialement entre les rondelles de guidage 31,32. Il est doté de bras radiaux 34 pour interférence et appui sur une première série de moyens élastiques 20 à action circonférentielle, ici une pluralité de ressorts à boudin fonctionnellement interposés entre les deux masses 1,10 et implantés au voisinage du rebord 15 Ce voile 33 présente donc une partie principale de forme annulaire, à la périphérie externe de laquelle s'érigent radialement les bras 34. Ces ressorts 20 sont implantés sur une même circonférence, à la périphérie externe du double volant. Le voile 33 est mécaniquement intercalé entre les ressorts 20 et l'agencement 60, tandis que les rondelles 31,32 appartiennent à une première partie d'un amortisseur de torsion, le voile 33 appartenant à la seconde partie de celui-ci. Les ressorts 20, de grande longueur circonférentielle, sont montés sans jeu par l'intermédiaire de socles pivotants 21, décrits ci-après, entre deux blocs consécutifs 32, et deux blocs consécutifs 31, sachant que les blocs 31,32 sont disposés en vis-à-vis l'un de l'autre Ils sont montés avec jeu entre deux bras consécutifs 34. Les socles 21 sont propres à interférer avec les bras 34, un jeu existant ici au repos entre les bras 34 et les socles 21 Bien entendu, le jeu peut ne pas exister selon les applications. Une deuxième série de moyens élastiques 22 à action circonférentielle, de raideur voisine de celle de ladite première série de moyens élastiques 20, et propre à interférer également avec les bras 34 du voile 33 suivant une caractéristique importante de l'invention. Ici la deuxième série de moyens élastiques 22 consiste en une pluralité de ressorts à boudin, montés, montés sans jeu par les socles 21 entre deux blocs consécutifs 31,32. Comme mieux visible à la figure 1, ces ressorts 22 sont plus courts circonférentiellement que les ressorts 20, en étant disposés sur une circonférence de diamètre inférieur à celle des ressorts 20 de la première série Ici quatre ressorts 20 et quatre ressorts 22 sont prévus Ils sont montés avec jeu entre deux bras consécutifs 34, suivant une caractéristique de l'invention par les sièges 21. La périphérie interne dudit rebord 15 est traitée afin de diminuer les phénomènes d'incrustation provoqués par les ressorts 20 sous l'action de la force centrifuge. En variante, les ressorts 20 peuvent être dotés de patins de frottement, montés par emboîtement chacun sur une spire du ressort pour contact avec le rebord 15 et diminuer lesdits phénomènes d'incrustation. La deuxième masse 10 comporte un plateau 11 annulaire formant le plateau de réaction d'un embrayage, sur lequel est propre à venir en contact le disque de friction (non représenté) de l'embrayage solidaire en rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses La masse 10 constitue donc une masse de sortie. Un palier 9 est interposé radialement entre le plateau 11 et le moyeu 8 en étant monté sur des portées de ceux-ci. Il peut s'agir d'un palier anti-friction ou d'un roulement, comme dans les figures 1 et 2. Ce roulement 9 est calé axialement sur le moyeu 8 à la faveur d'un épaulement du moyeu 8 (figure 2) et d'une rondelle 14 servant de tête d'appui aux vis de fixation du moyeu 8. Le roulement 9 est calé axialement sur le plateau il à la faveur d'un épaulement dudit plateau de réaction et d'une rondelle 13 (figure 2) fixée par des rivets au plateau 11 en étant adjacente à l'agencement 60. Les ressorts 20 sont disposés à l'intérieur d'une première cavité 30 délimitée en majeure partie par la première masse 1, notamment par le boîtier 3, le couvercle 5 et les entretoises 35. Elle est également délimitée par le voile 33 dont les bras radiaux 34 pénètrent à l'intérieur de celle-ci entre les entretoises 35. La cavité 30 est remplie ici partiellement d'un fluide de lubrification pour les ressorts 20 sous forme de graisse. Le double volant comporte également l'agencement à amortissement visqueux 60 mécaniquement intercalé entre la masse 1 et le voile 33. Cet agencement 60 comprend une deuxième cavité étanche 50 remplie d'un second fluide distinct du premier fluide et délimité par lesdites masses 1 et 10. Cette cavité 50 est implantée radialement en dessous des ressorts 22. Bien entendu on a prévu des joints d'étanchéité représentés en sombre à la figure 2 et dont l'un est référencé en 63 pour rendre étanche lesdites cavités ,50. L'agencement 60 forme une cassette visqueuse et est solidaire du voile 33 Il est disposé axialement entre le fond du bottier 3 et le plateau de réaction 11. Cette seconde cavité 50 est délimitée par deux couvercles en forme de disques ou pièces de fermeture annulaires, maintenus à écartement axial l'un par rapport à l'autre par le voile 33 annulaire. Les couvercles sont fixés l'un à l'autre par des vis traversant le voile 33. En variante, les pièces de fermeture peuvent être fixées chacune au voile par un cordon de soudure ou par collage Avantageusement le soudage est réalisé par un procédé au laser Cette disposition permet de réduire l'encombrement radial de l'agencement 60 au niveau de sa périphérie externe et donc d'augmenter la taille de la partie utile de celu-ci. La cavité 50 est délimitée également par le moyeu 8, qui porte en saillie radiale une bride 53 interposée axialement entre les deux pièces de fermeture comme le voile 33. Cette bride 53 constitue un élément porteur interne portant des dents 55 d'orientation radiale pénétrant à l'intérieur de la cavité 50 en direction opposée à l'axe de l'ensemble et permet un calage axial de l'agencement 60 sur la première masse 1. Le voile 33 forme un élément porteur externe et porte à sa périphérie interne des dents 54, d'orientation radiale inverses de celles des dents 55. Les dents 54 alternent avec les dents 55 et des passages calibrés existent notamment entre lesdites dents 54,55 et lesdites pièces de fermeture Lesdites dents 54,55 délimitent des chambres, dont le volume varie en fonctionnement. En variante, les dents peuvent être omises, et dans ce cas, la bride 53 est en forme de disque et est admise à se débattre par rapport aux pièces de fermeture avec formation de passages étroits entre lesdites pièces. Cette cavité 50 est remplie ici partiellement d'un second fluide à forte viscosité, tel que du silicone. Ainsi qu'on le sait l'agencement visqueux est admis à faire sentir ses effets pour les bas régimes, par transfert de chambres notamment au démarrage et à l'arrêt du moteur, lorsque l'on passe par la fréquence de résonance en dessous du régime de ralenti du moteur. Le voile 33 est échancré pour passage à léger jeu circonférentiel de protubérances axiales 40 dont est doté le plateau de réaction il; lesdites protubérances 40 permettant un entraînement en rotation du voile 33 par le plateau 11. On notera, de manière classique, la présence d'anneaux élastiques 51 entourant des dents 52 du voile 33 interposées entre les protubérances 40 Ces anneaux 51 permettent de réduire les bruits. Les protubérances 40 d'entraînement s'étendent radialement entre la première 30 et la deuxième 50 cavité, grâce notamment à la place libérée intérieurement par la disposition selon l'invention. La deuxième masse 10 est calée axialement sur la première masse 1 par l'intermédiaire du palier 9, comme décrit ci-dessus. Lesdites protubérances 40 sont peu épaisses et issues directement du plateau de réaction 11 Elles constituent des moyens de centrage pour l'agencement à amortissement visqueux 60 et coopèrent avec le couvercle 5 pour formations de passages étroits évitant à la graisse de sortir. Ces probutérances 40 (figure 2) forment ici des tenons et alternent avec des mortaises, en sorte que le plateau de réaction 11 a, à son niveau, la forme d'un peigne annulaire. Les tenons et mortaises sont pratiqués en bout d'un manchon cylindrique et sont donc en forme d'arc-de- cercle. Le voile 33, lié en rotation au plateau 11, présente des échancrures complémentaires pour coopérer avec les tenons 40 (figure 2). Suivant l'invention un double volant du type susindiqué est caractérisé en ce que des patins intercalaires 70 sont interposés radialement entre lesdites séries 20,22 de moyens élastiques à action circonférentielle, et en ce que les deux séries 20,22 de moyens élastiques à action circonférentielle sont propres à coopérer avec les bras 34 du voile 33, en étant disposées radialement au-delà de la périphérie externe de la partie principale du voile 33 Ces patins 70 sont avantageusement en matière synthétique, éventuellement renforcés par des fibres, à faible coefficent de frottement. Comme mieux visible à la figure 1, quatre patins sont prévus, chaque patin étant interposé radialement entre deux ressorts 20,22 concernés. Ces patins 70 sont conformés pour servir de berceaux et de guide aux ressorts 20,22 montés par paires entre deux bras 34 consécutifs au-delà de la partie principale en forme de disque du voile 33. Les berceaux consistent en des échancrures circulaires 72 pratiquées respectivement à la périphérie interne et externe dudit patin 70 Ce patin 70 de guidage a une forme de secteursannulaire et est plus court circonférentiellement que lesdits ressorts 20,22, pour ne pas gêner le débattement angulaire relatif entre les deux parties 1,10 Ces patins 70 peuvent être moins larges que les ressorts, mais suivant une caractéristique importante de l'invention, ils sont plus larges axialement que les ressorts, en sorte que ceux-ci ne risquent pas de venir frotter contre le fond du boîtier 3 ou le couvercle 5. Les patins 70 forment donc des cales d'écartement entre le couvercle 5 et le boîtier 3. On notera que grâce aux patins 70 on peut continuer à utiliser un boîtier 3 et un couvercle 5 de forme simple, ce qui n'était pas envisageable dans la disposition décrite dans le susmentionné document FR-A-2 629 166, faisant appel à un bottier et à un couvercle usinés. Suivant une caractéristique importante de l'invention, les socles pivotants 21 (ou sièges de ressorts) sont conformés pour recevoir les ressorts 20,22 concernés et former des socles uniques A cet effet les socles 21 présentent sur une de leur face deux creusures respectivement 23,24 de forme annulaire, pour recevoir l'extrémité circonférentielle concernée du ressort 20,22, tandis sur leur autre face ils présentent centralement une tête demi-circulaire 25 pour coopérer avec des encoches complémentaires 27,26 pratiquées respectivement dans les rondelles de guidage 31,32 et les bras 34 du voile 33 Les socles sont donc bien retenus. Lors du débattement relatif entre les masses 1 et , le mouvement transite par les rondelles de guidage, les ressorts 20,22, le voile 33 avec intervention de l'agencement visqueux 60. il On notera que l'agencement 60 intervient d'abord seul, les ressorts 20, 22 n'intervenant qu'après rattrapage du jeu entre les bras 34 et les socles 21, lesdits ressorts venant alors en appui sur les bras 34 par l'intermédiaire des socles 21. Au cours de ce mouvement, aucune interférence n'est à craindre entre les ressorts 20,22 du fait de la présence des patins 70 limitant les déformations de ceux- ci En outre les ressorts 20,22 fonctionnent dans de très bonnes conditions malgré qu'ils soient disposés sur une circonférence de plus grand diamètre et sensibles à la force centrifuge Les socles 21 facilitent également le bon fonctionnement des ressorts 20,22 Ils pivotent sous l'action de la force centrifuge et sont propres à coopérer à frottement avec le rebord 15 Ces socles 21 sont en matériau à faible coefficient de frottement, telle que de la matière plastique renforcée par des fibres et autorisent aux patins 70 d'avoir une longueur circonférentielle inférieure à celle des ressorts 20,22 pour faciliter un grand débattement angulaire relatif entre les deux masses Ce débattement est matérialisé dans la partie basse de la figure 1 et il est déterminé par la distance séparant une dent 54 d'une dent 55. Grâce à l'invention libérant intérieurement de la place, on peut augmenter radialement la taille de l'agencement visqueux et donc diminuer le nombre de dents de celui-ci, ce qui est favorable à une augmentation dudit débattement. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description et des dessins, les deux séries de ressorts ,22, ici de même diamètre, permettent de se dispenser d'avoir recours à une seule série de ressorts de diamètre plus important, ce qui réduit l'encombrement axial du double volant La place libérée intérieurement permet de réduire l'encombrement axial du double volant au niveau de sa périphérie interne grâce notamment aux protubérances 40 Il est possible de monter dans le boîtier 3 les divers constituants par empilage et de rapporter par emboîtement en final le plateau de réaction 11. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, en particulier la première masse 1 peut constituer une masse de sortie et la deuxième masse 10 une masse d'entrée. L'élément porteur interne 53 peut être monté à jeu par rapport au moyeu 8 par exemple par un jeu de cannelures. Le voile 33 peut être également solidaire uniquement en rotation de l'agencement 60 et être monté par emboîtement sur celui-ci. La présence de la première cavité 30 n'est pas indispensable, les ressorts 20,22 pouvant ne pas être lubrifiés et comporter des blocs en matière élastique. Ces blocs ou ressorts 20,22 peuvent être montés avec jeu dans des fenêtres pratiquées dans des rondelles de guidage classiques appartenant à la première masse 1. La présence de l'agencement visqueux 60 n'est également pas obligatoire Dans ce cas, l'entraînement du voile 33 peut être réalisé par fixation de celui-ci sur le plateau de réaction il à l'aide d'entretoises. Enfin plusieurs patins 70 peuvent être associés à chaque paire de ressorts 20,22. REVENDICATIONS 1) Double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux masses coaxiales ( 1,10) montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre d'une première série ( 20) et d'une seconde série ( 22) de moyens élastiques à action circonférentielle disposée sur une circonférence de diamètre inférieur à celle de la première série ( 20) de moyens élastiques à action circonférentielle, dans lequel l'une ( 1) des deux masses présente des rondelles de guidage ( 31,32) pour coopération avec les deux dites séries de moyens élastiques à action circonférentielle et dans lequel l'autre ( 10) desdites masses présente un voile ( 33) doté de bras ( 34) radiaux pour coopération avec la première série ( 20) de moyens élastiques à action circonférentielle, caractérisé en ce que des patins intercalaires ( 70) sont interposés radialement entre lesdites séries ( 20,22) de moyens élastiques à action circonférentielle, et en ce que les deux séries ( 20,22) de moyens élastiques à action circonférentielle sont propres à coopérer avec les bras ( 34) du voile ( 33), en étant disposées radialement au-delà de la périphérie externe de la partie principale du voile ( 33). 2) Double volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les patins intercalaires ( 70) sont conformés pour servir de berceaux aux moyens élastiques à action circonférentielle ( 20,22). 3) Double volant selon la revendication 2, dans lequel les deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle consistent en des ressorts à boudin, caractérisé en ce que les berceaux consistent en des échancrures circulaires ( 72) pratiquées respectivement à la périphérie externe et interne dudit patin ( 70) pour recevoir les ressorts ( 20,22). 4) Double volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les patins intercalaires ( 70) sont plus larges axialement que les moyens élastiques à action circonférentielle. 5) Double volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens élastiques à action circonférentielle ( 20,22) consistent en une pluralité de ressorts à boudin montés entre deux bras ( 34) consécutifs du voile ( 33), caractérisé en ce que les ressorts ( 20,22) de la première et de la deuxième série de moyens élastiques à action circonférentielle sont montés à chacune de leur extrémité circonférentielle par paires sur un socle unique ( 21). 6) Double volant selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque socle ( 21) présente sur une de ses faces deux creusures ( 23,24) de forme annulaire, pour recevoir respectivement un ressort ( 20) de la première série de moyens élastiques à action circonférentielle et un ressort ( 22) de la deuxième série de moyens élastiques à action circonférentielle. 7) Double volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le socle ( 21) présente sur l'autre de ses faces centralement une tête ( 25) demicirculaire pour coopérer avec des encoches complémentaires ( 27,26) pratiquées respectivement dans les rondelles de guidage ( 31,32) et dans les bras ( 34) du voile ( 33). 8) Double volant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle sont constituées chacune par une pluralité de ressorts à boudin ( 20,22) montées par paires entre deux bras consécutifs ( 34) du voile ( 33), caractérisé en ce qu'un patin intercalaire ( 70) de forme arquée est monté radialement entre les deux ressorts concernés en ayant une longueur circonférentielle inférieure à ceux-ci. 9) Double volant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle sont montées à l'intérieur d'une première cavité étanche ( 30) remplie d'un premier fluide et dans lequel les deux masses ( 1,10) sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'un agencement à amortissement visqueux ( 60) doté d'une cavité ( 50) remplie d'un second fluide distinct du premier fluide et lié en rotation au voile ( 33), caractérisé en ce que les deux séries de moyens élastiques à action circonférentielle sont montées radialement au-delà de l'agencement visqueux ( 60), et en ce que les patins intercalaires ( 70) constituent des cales d'écartement entre un couvercle ( 5) et un boîtier ( 3) délimitant la première dite cavité ( 30). ) Double volant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le voile ( 33) est lié en rotation à la seconde masse ( 10) par l'intermédiaire de protubérances ( 40), que présente le plateau de réaction ( 11) de ladite deuxième masse, et en ce que lesdites protubérances ( 40) s'étendent radiale-ment entre l'agencement visqueux ( 60) et la deuxième série de moyens élastiques à action circonférentielle ( 22).