Brevet FR2687442A1 — publié le 19930820

La présente invention concerne un double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant une première masse comprenant un moyeu central, une deuxième masse comprenant un plateau portant intérieurement un moyeu externe entourant en partie ledit moyeu central, un amortisseur de torsion à action circonférentielle accouplant la première masse au plateau de la seconde masse et comportant une partie de fixation solidarisée par des moyens de fixation audit plateau, un dispositif de frottement agissant axialement entre la première masse et la seconde masse et comprenant une rondelle de frottement en contact de frottement avec une portée de frottement solidaire de la première masse, dans lequel, d'une part, la seconde masse est montée rotative sur la première masse par l'intermédiaire de moyens de paliers anti-friction interposés radialement entre ledit moyeu central et ledit moyeu externe et, d'autre part, ledit dispositif de frottement entoure le moyeu central et comporte une rondelle d'application soumise à l'action de moyens élastiques à action axiale pour serrage de ladite rondelle de frottement entre ladite rondelle d'application et ladite portée de frottement. Un tel double volant est décrit dans le document GB-A-2 160 296. Dans celui-ci, l'amortisseur de torsion comporte un disque qui s'étend radialement vers l'intérieur au niveau du moyeu externe pour offrir une portée d'appui à une rondelle Belleville appartenant au dispositif de frottement. Ce disque est solidarisé par des colonnettes au plateau de la seconde masse. Les colonnettes servent à ltentraînement en rotation sans jeu de la rondelle d'application. Il en résulte que le dispositif de frottement sollicite lesdites colonnettes, qui par ailleurs, sont d'une grande longueur en sorte que la solidité de la fixation de l'amortisseur de torsion peut être affectée. Ceci n'est pas favorable à une intervention différée des moyens de frottement car alors les colonnettes devraient coopérer à jeu avec la rondelle d'application, ce qui entraînerait des chocs supplémentaires non désirables. En outre, le disque est prolongé et est conformé spécialement pour servir d'appui à la rondelle Belleville. De plus, la portée de frottement ne peut avoir une étendue aussi grande que souhaitée, car elle est interrompue localement par des passages permettant le sertissage des colonnettes, et la rondelle Belleville exerce une charge sur le plateau de la deuxième masse. Enfin, la rondelle d'application a une grande taille, ce qui augmente son coût. La présente invention a pour objet de pallier, de manière simple et économique, ces inconvénients et donc de créer un nouvel agencement dans lequel l'amortisseur de torsion, avec ses moyens de fixation associés, est indépendant des moyens de frottement intervenant à jeu. Suivant l'invention, un double volant du type sus-indiqué est caractérisé en ce que la rondelle de frottement est conformée à sa périphérie externe pour engrener à jeu avec des saillies axiales solidaires du moyeu externe et distinctes des moyens de fixation de l'amortisseur de torsion au plateau de la deuxième masse, en ce que ledit amortisseur de torsion, avec ses moyens de fixation associés, s'étend radialement au-delà desdites saillies, et en ce que les moyens élastiques à action axiale des moyens de frottement prennent appui sur un épaulement porté par le moyeu central, pour action sur ladite rondelle d'application. Grâce à l'invention, les moyens de frottement peuvent intervenir à jeu et l'amortisseur de torsion est simplifié et ménagé. En outre, la portée de frottement de la première masse n'est pas interrompue pour la fixation de l'amortisseur de torsion. Les moyens élastiques des moyens de frottement n'exercent pas de charge sur le plateau de la seconde masse et peuvent servir à charger axialement des moyens de paliers anti-friction à bague interne divisée, comme dans le document GB-A-2 160 296, ce qui est favorable à une réduction des pièces. De plus, la taille de la rondelle d'application est réduite. Avantageusement les saillies sont d'un seul tenant avec le moyeu central et s'étendent en saillie axiale par rapport auxdits moyens de paliers. Cette disposition est très économique et robuste. Avantageusement la rondelle de frottement est prolongée à sa périphérie externe pour présenter des échancrures, pattes ou analogues, engrenant à jeu avec les saillies. Cette disposition est très économique, ladite prolongation formant avantageusement une surépaisseur, ce qui simplifie la forme de la rondelle et accroît les portées de contact avec les saillies. En outre la surface de frottement de la rondelle est augmentée grâce à la prolongation et les moyens élastiques des moyens de frottement peuvent agir centralement sur la rondelle de frottement. Selon une autre caractéristique, la portée de frottement appartient à un flasque porteur portant le moyeu central et est décalée axialement par rapport à un flasque principal de la première masse. Ainsi le moyeu externe est de taille axiale réduite et la première masse peut comporter un boîtier étanche, obtenu aisément par moulage, et comprenant d'un seul tenant le flasque porteur, le moyeu central et le flasque principal. La rondelle de frottement peut alors fermer une cavité étanche au niveau du flasque porteur. L'amortisseur de torsion peut alors comporter un voile annulaire à section en forme de L et pénétrant dans une cavité délimitée par ledit boîtier. D'autres avantages apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale du double volant amortisseur selon l'invention - la figure 2 est une vue partielle selon la flèche 2 de la figure 1, le couvercle et le plateau ayant été ôtés - la figure 3 est une vue partielle montrant l'engrènement à jeu de la rondelle de frottement avec les saillies axiales ; - la figure 4 est une vue partielle montrant la liaison par coopération de formes entre la rondelle d'application et le moyeu central. Le double volant amortisseur illustré dans les figures est destiné à équiper un véhicule automobile et est du genre comportant une première masse 1 comprenant un moyeu central 16, une deuxième masse 2 comprenant un plateau 20 portant intérieurement un moyeu externe 29 entourant en partie ledit moyeu central 16, un amortisseur de torsion à action circonférentielle 4,41,32,31,21 accouplant la première masse 1 au plateau 20 de la seconde masse 2 et comportant une partie 21 de fixation solidarisée par des moyens de fixation 24 audit plateau 20, un dispositif de frottement 5 agissant axialement entre la première masse 1 et la seconde masse 2 et comprenant une rondelle de frottement 54 en contact de frottement avec une portée de frottement 60 solidaire de la première masse 1. Dans ce double volant, d'une part, la seconde masse 2 est montée rotative sur la première masse 1 par l'intermédiaire de moyens de paliers anti-friction 3 interposés radialement entre ledit moyeu central et ledit moyeu externe et, d'autre part, ledit dispositif de frottement 5 entoure le moyeu central 16 et comporte une rondelle d'application 53 soumise à l'action de moyens élastiques à action axiale 51 pour serrage de ladite rondelle de frottement entre ladite rondelle d'application et ladite portée de frottement. Suivant l'invention, un double volant du type sus-indiqué est caractérisé en ce que la rondelle de frottement 54 est conformée à sa périphérie externe pour engrener à jeu avec des saillies axiales 56 solidaires du moyeu externe 29 et distinctes des moyens de fixation 24 de l'amortisseur de torsion 4,41,32,31,21 au plateau 20 de la deuxième masse 2, en ce que ledit amortisseur de torsion, avec ses moyens de fixation associés 24, s'étend radialement au-delà desdites saillies 56, et en ce que les moyens élastiques à action axiale 51 des moyens de frottement 5 prennent appui sur un épaulement 27 porté par le moyeu central 16, pour action sur ladite rondelle d'application 53. Plus précisément la première masse 1 comporte des pièces globalement annulaires, à savoir un boîtier creux 10,14, ici métallique, avec un flasque 14, globalement transversal et étanche, portant à sa périphérie externe un rebord 10, d'orientation axiale, un couvercle 11 et le moyeu central 16. Le couvercle 11 délimite extérieurement avec le boîtier 10,14 une cavité annulaire 15, remplie partiellement de graisse. Pour ce faire, le couvercle 11 est fixé de manière étanche sur le rebord 10, ici par des vis 12, un joint d'étanchéité étant visible en sombre à la figure 1. Le rebord 10 porte à fixation une couronne dentée 13 propre à être entraînée par le démarreur du véhicule. Le moyeu 16 est solidaire du flasque 14, dit ciaprès flasque principal, formant le fond du boîtier 10,14. Ce moyeu 16 s'étend en saillie axiale par rapport audit fond 14 et est ici d'un seul tenant avec le boîtier métallique obtenu avantageusement par moulage. La masse 1 est calée en rotation sur le moteur à combustion interne du véhicule automobile en étant fixée sur le vilebrequin dudit moteur par des vis traversant des passages 17 pratiqués dans le moyeu 16. La deuxième masse 2 est calée en rotation sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses par l'intermédiaire de l'embrayage du véhicule automobile. Pour ce faire la masse 2 présente le plateau 20 formant le plateau de réaction de l'embrayage. C'est sur ce plateau qu'est propre à venir en contact de frottement le disque de friction de l'embrayage solidaire en rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Pour plus de précision, on se reportera au document GB-A-2 160 296, la face de friction du plateau 20, ici en fonte, portant la référence 22, tandis que la face de fixation du couvercle de l'embrayage porte la référence 23. La seconde masse 2 comporte en outre un voile annulaire 21, ici métallique en forme de L, accouplé en rotation au plateau de réaction 20 et pénétrant dans la cavité 15 axialement entre le fond 14 et le couvercle 11. Ce voile 21 appartient à l'amortisseur de torsion, et a ici une section une forme de L avec une partie centrale de fixation tubulaire fixée au plateau 20. Le couvercle 11 s'étend intérieurement jusqu'à ladite partie centrale du voile 21 en entourant celle-ci avec formation d'un passage étroit. Ainsi la graisse de la cavité 15 ne risque pas de s'échapper. Le voile 21 est doté de bras radiaux 31 (figure 2) pour interférence et appui sur des moyens élastiques à action circonférentielle 4 appartenant audit amortisseur de torsion. Ici les moyens élastiques 4 consistent en une pluralité de ressorts à boudin 4 de grande longueur s'appuyant sur des blocs saillants 32, en vis-à-vis, solidaires, par exemple par rivetage ou soudage, du couvercle 11 et du flasque 14. Ces blocs 32 appartiennent également à l'amortisseur de torsion, tout comme les bras 32, et sont échancrés pour coopérer avec des socles 41 servant d'appui aux extrémités des ressorts 4. Ici les ressorts 4 sont montés sans jeu entre les blocs 32 et avec jeu par rapport aux bras 31. Bien entendu les ressorts 4 peuvent être montés sans jeu par rapport aux bras 31 selon les applications. Les ressorts 4 s'étendent à la périphérie interne du rebord 10 et sont lubrifiés par la graisse de la cavité 15, ce qui augmente leur durée de vie. Ici les moyens élastiques à action axiale 51 du dispositif de frottement consistent en une rondelle Belleville. En variante, il peut s'agir d'une rondelle ondulée à action axiale ou de deux rondelles Belleville. La rondelle d'application 53, de taille réduite, est liée en rotation au moyeu central 16 par une liaison 58 à coopération de formes. Ici la liaison est du type à cannelures et le moyeu présente à sa périphérie externe localement une surépaisseur 52 avec des dents de forme trapézoïdale, tandis que la rondelle d'application 53 comporte à sa périphérie interne des échancrures complémentaires pour coopérer avec lesdites dents (figure 4). En variante, on peut former des méplats complémentaires sur la surépaisseur 52 et dans l'alésage interne de la rondelle 53. La rondelle de frottement 54 est insérée axialement entre la rondelle d'application 53 et la portée de frottement 60 de la masse 1. Le dispositif de frottement 5 entoure le moyeu central 16 sur lequel sont montés les moyens de paliers anti-friction 3, ici un roulement à billes à une rangée de billes. En variante les moyens de paliers 3 peuvent consister en un roulement à deux rangées de billes comme dans le document GB-A-2 160 296 ou en un palier en matériau anti-friction. Le roulement 3 est interposé radialement entre le moyeu 16 et le moyeu externe 29 solidaire du plateau de réaction 20 en étant ici dcun seul tenant avec celui-ci. Ce moyeu 29, qui s'étend à la périphérie interne du plateau 20, est épaulé au niveau de la face 22 pour appui de la bague externe du roulement engagé dans l'alésage interne du moyeu 29 et calé axialement sur ledit moyeu par ledit épaulement et par une rondelle 26, tel qu'un circlips, calée axialement intérieurement sur le moyeu 29 à la faveur d'un épaulement de celui-ci (figure 1). Le roulement 3 est calé axialement sur le moyeu 16, d'une part, par l'intermédiaire d'une rondelle 28 servant d'appui à la tête des vis de fixation (non visibles) du moyeu 16 au vilebrequin et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une rondelle 27 calée axialement sur un épaulement formé à la faveur de l'extrémité libre de la surépaisseur 52. La seconde masse 2 est ainsi calée axialement sur la première masse 1 en étant montée rotative par rapport à celle-ci grâce aux moyens de paliers anti-friction 3. La rondelle 27 forme un épaulement porté par le moyeu central 16 et sert d'appui à la rondelle Belleville 51. La rondelle de frottement 54 est conformée pour engrener à jeu avec les saillies axiales 56 du moyeu 29. Ces saillies peuvent consister en des pions rapportés sur le moyeu externe 29 mais ici les saillies 56 sont d'un seul tenant avec le moyeu 29 et ont une section rectangulaire. La rondelle de frottement 54 porte à sa périphérie externe 55 ici des échancrures ouvertes extérieurement 57 dans lesquelles s'engagent à jeu les saillies 56. Les échancrures 57 peuvent appartenir à une pièce solidaire de la rondelle 54, par exemple par surmoulage, mais ici avantageusement la rondelle de frottement 54 est monobloc. Elle est montée libre en rotation par rapport à la rondelle d'application 53 et à la portée de frottement 60 de la première masse 1. Ici cette portée 60 est continue et appartient à un flasque porteur 59 est décalé axialement par rapport au flasque principal 14 en s'étendant radialement vers l'intérieur. Ce flasque 59 appartient à un nez annulaire saillant par rapport au flasque 14 et dirigé vers les saillies 56. Ce flasque 59 porte centralement d'un seul tenant le moyeu 16, tandis que ledit nez s'étend à la périphérie interne du flasque 14. La partie centrale du boîtier est donc étagée, son flasque 59 étant globalement dans le plan du voile 21. La portée de frottement 60 est formée par la face transversale du flasque 59 tournée vers le moyeu 29. On voit (figure 1) que la rondelle de frottement 54 peut avoir la taille désirée sans être gênée par les moyens de fixation 24 du voile 21, lesdits moyens de fixation 24 consistant ici en des vis dont les têtes s'engagent dans des trous borgnes associés 25 ménagés dans le plateau de réaction 20. Ces vis 24 traversent le fond du trou borgne pour se visser dans la partie centrale du voile 21. En variante les moyens de fixation consistent en des rivets. On voit que le voile 21 s'étend radialement audelà du moyeu 29 et que ledit moyeu externe 29 présente, en saillie axiale par rapport au roulement 3, un nez annulaire 30 portant à son extrémité libre les saillies 56. Ainsi la taille du voile 21 peut être réduite. Ici le nez 30 a globalement le même diamètre externe que le flasque 59 et pénètre avec les saillies 56 dans le boîtier 14,10. Cette disposition ouvre la voie à un grand nombre d'applications. En effet, la rondelle de frottement 54 peut être prolongée à sa périphérie externe 55 et présenter ainsi des échancrures fermées en forme de trous oblongs (pointillés de la figure 3) pour pénétration à jeu des saillies 56. En variante, la rondelle 54 peut être dotée à sa périphérie externe 55 de bras radiaux. Avantageusement la rondelle 54 est épaissie à sa périphérie externe 55 en direction du moyeu 29, en sorte que les portées d'appui, entre les saillies 56 et ladite rondelle 54, sont augmentées et les phénomènes de matage réduits. De plus la surépaisseur, en combinaison avec le nez 30, empêche la graisse de s'échapper de la cavité 15 étanche en formant un passage étroit entre le flasque 59 et le nez 30. La surépaisseur ferme intérieurement la cavité 15. La rondelle 53 s'étend, tout comme la rondelle 51, en-dessous de la surépaisseur 55 de la rondelle 54 et des saillies 56. La rondelle 54 est avantageusement en matière plastique chargée par des particules pour lui donner le coefficient de frottement voulu, et est renforcée par des fibres, telles que des fibres de verre. Elle est obtenue aisément par moulage. Le double volant amortisseur fonctionne de la manière suivante - lorsque le véhicule roule dans un premier temps le boîtier 10,14 et le couvercle 11 se déplacent angulairement par rapport aux bras 31 entraînant avec eux les ressorts 4 jusqu'à ce que les socles 41 viennent en contact avec les bras 31, les ressorts 4 étant par la suite comprimés pour accoupler la première masse 1 au plateau 20 - lors du déplacement relatif de la masse 1 par rapport à la masse 2, les moyens de frottement 5 sont inactifs tant que le jeu circonférentiel, entre les saillies 56 et les échancrures 57, n'est pas annulé - après rattrapage du jeu, la rondelle de frottement est admise à se déplacer par rapport à la portée de frottement et à la rondelle d'application par engrènement avec les saillies 56 ; - lors du démarrage ou de l'arrêt du moteur, on passe par la fréquence de résonance du double volant et un grand débattement angulaire se produit entre la première et la seconde masse avec intervention du dispositif de frottement 5. Ainsi grâce à l'invention, et au jeu angulaire entre les saillies 56 et les échancrures 57, on peut faire intervenir utilement les moyens de frottement pour un grand débattement entre ceux-ci, en sorte qu'au régime de ralenti du moteur, lesdits moyens de frottement sont inhibés et que l'on peut correctement filtrer les vibrations. On appréciera également (figure 1) que la rondelle élastique 51 s'appuie globalement centralement, à travers la rondelle 53, sur la rondelle de frottement 54, ce qui est favorable notamment au point de vue du frottement. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. En particulier le voile 21 de l'amortisseur de torsion peut être distinct de sa partie centrale servant alors à la fixation de deux flasques disposés de part et d'autre du voile 21. Ce voile 21 étant alors serré entre les deuxdits flasques, en sorte qu'il est formé un limiteur de couple. Le plateau de réaction 20 peut comporter radialement au-delà du nez 30 un second nez remplaçant la partie centrale annulaire du moyeu 21, ledit voile se réduisant alors à un disque fixé sur ce second nez. Enfin, l'épaulement 27 peut être d'un seul tenant avec le moyeu 16. On peut par exemple augmenter radialement les échancrures de la rondelle 53 pour montage par passage en force de l'épaulement 27. Le montage de la rondelle 51 s'effectuant aussi par passage en force de l'épaulement 27. REVENDICATIONS 1) Double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant une première masse (1) comprenant un moyeu central (16), une deuxième masse (2) comprenant un plateau (20) portant intérieurement un moyeu externe (29) entourant en partie ledit moyeu central (16), un amortisseur de torsion à action circonférentielle (4,41,32,31,21) accouplant la première masse (1) au plateau (20) de la seconde masse (2) et comportant une partie de fixation (21) solidarisée par des moyens de fixation (24) audit plateau (20), un dispositif de frottement (5) agissant axialement entre la première masse (1) et la seconde masse (2) et comprenant une rondelle de frottement (54) en contact de frottement avec une portée de frottement (60) solidaire de la première masse (1), dans lequel, d'une part, la seconde masse (2) est montée rotative sur la première masse (1) par l'intermédiaire de moyens de paliers anti-friction (3) interposés radialement entre ledit moyeu central et ledit moyeu externe et, d'autre part, ledit dispositif de frottement (5) entoure le moyeu central (16) et comporte une rondelle d'application (53) soumise à l'action de moyens élastiques à action axiale (51) pour serrage de ladite rondelle de frottement entre ladite rondelle d'application et ladite portée de frottement, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (54) est conformée à sa périphérie externe pour engrener à jeu avec des saillies axiales (56) solidaires du moyeu externe (29) et distinctes des moyens de fixation (24) de l'amortisseur de torsion (4,41,32,31,21) au plateau (20) de la deuxième masse (2), en ce que ledit amortisseur de torsion, avec ses moyens de fixation associés (24), s'détend radialement au-delà desdites saillies (56), et en ce que les moyens élastiques à action axiale (51) des moyens de frottement (5) prennent appui sur un épaulement (27) porté par le moyeu central (16), pour action sur ladite rondelle d'application (53). 2) Double volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites saillies (56) sont d'un seul tenant avec le moyeu externe (29) et s'étendent en saillie par rapport aux moyens de paliers anti-friction (3). 3) Double volant selon la revendication 2, caractérisé en ce que les saillies (56) appartiennent à un nez saillant annulaire (30) d'un seul tenant avec le plateau (20) de la seconde masse (2), et en ce que ledit amortisseur de torsion (4,41,31,32,21) est fixé sur ledit plateau (20) radialement au-delà dudit nez (30). 4) Double volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (54) est échancrée à sa périphérie externe (55) pour coopérer après rattrapage d'un jeu avec les saillies (56) du moyeu externe (29). 5) Double volant selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites échancrures (57) sont formées à la faveur d'une surépaisseur, que présente la rondelle de frottement (54) à sa périphérie externe (55), ladite surépaisseur étant dirigée vers le moyeu externe (29). 6) Double volant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle d'application (53) des moyens de frottement (5) est liée en rotation par coopération de formes au moyeu central (16). 7) Double volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour formation de ladite liaison par coopération de formes, le moyeu central (16) présente localement une surépaisseur (52) délimitant à son extrémité libre un épaulement. 8) Double volant selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite extrémité libre de la surépaisseur (52) sert d'épaulement d'appui à une rondelle (27) calant axialement lesdits moyens de paliers anti-friction (3) et servant d'appui aux moyens élastiques à action axiale (51) des moyens de frottement (5). 9) Double volant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première masse (1) comporte à sa périphérie externe un flasque principal (14), caractérisé en ce que la portée de frottement (60) appartient à un flasque (59) décalé axialement, ver le moyeu externe (29), par rapport au flasque principal (14) de la masse (1), et en ce que ledit flasque (59) est d'un seul tenant avec le flasque principal (14) et porte le moyeu central (16). 10) Double volant selon la revendication 9 et 3, caractérisé en ce que la rondelle de frottement ferme intérieurement une cavité (15) en combinaison avec ledit nez saillant annulaire (30).