Brevet FR2698933A1 — publié le 19940610

"Amortisseur de torsion, notamment pour véhicule automobile" L'invention concerne les amortisseurs de torsion, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant coaxialement deux parties, l'une primaire, l'autre secondaire, montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'organes élastiques à action circonférentielle, en pratique des ressorts, dont chacun est globalement allongé suivant un arc de cercle. Un tel amortisseur de torsion a à charge d'assurer un filtrage convenable des vibrations entre le moteur et les roues. Ce filtrage implique l'intervention d'un frottement entre les deux parties primaire et secondaire. Pour une part, au moins, ce frottement est usuellement dû à des moyens de frottement spécifiquement prévus à cet effet. Mais, pour une autre part, il est également dû au contact intervenant entre les organes élastiques et la partie primaire sous les effets de la force centrifuge à laquelle sont soumis en fonctionnement ces organes élastiques. Pour certaines applications, au moins, le frottement dû à ce contact est un frottement parasite lorsqu'il se produit aux faibles valeurs du débattement angulaire entre les parties primaire et secondaire, et c'est le cas notamment au régime de ralenti du moteur. L'invention a pour objet un amortisseur de torsion dans lequel ce frottement parasite est minimisé, sinon annulé. Cet amortisseur de torsion, qui est du genre concerné, est caractérisé en ce que, à l'une au moins des extrémités circonférentielles de l'un au moins des organes élastiques, il est prévu des moyens d'inflexion dont il résulte que, en fonctionnement, cette extrémité circonférentielle est sollicitée radialement en direction de l'axe de l'ensemble, au moins au-delà d'un débattement angulaire déterminé entre les parties primaire et secondaire. Préférentiellement, ces moyens d'inflexion sont des moyens de came assurant une inflexion progressive d'une telle extrémité circonférentielle en fonction du débattement angulaire. Quoi qu'il en soit, et comme recherché, lorsqu'elles sont ainsi tirées radialement vers l'intérieur, les extrémités circonférentielles des organes élastiques sont avantageusement empêchées de venir radialement au contact de la partie primaire sous les effets de la force centrifuge. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un amortisseur de torsion suivant l'invention, suivant la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 en est une vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne brisée II-II de la figure 1; les figures 3, 4 sont des vues partielles en coupe transversale qui, analogues à celle de la figure 2, se rapportent chacune respectivement à deux variantes de réalisation. Tel qu'illustré sur ces figures, et de manière connue en soi, l'amortisseur de torsion 10 suivant l'invention comporte, coaxialement, deux parties 10 A, l OB, l'une primaire, l'autre secondaire, montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'organes élastiques il à action circonférentielle dont chacun est globalement allongé suivant un arc de cercle C. Soit RI le rayon de cet arc de cercle C. Ici, les organes élastiques Il comportent chacun au moins un ressort 17, du type ressort à boudin, dûment cintré ou non. Sur les figures 1 et 2, chacun d'eux est constitué d'un seul ressort 17 à la ligne médiane duquel correspond l'arc de cercle C. Ici, cet arc de cercle C s'étend sur plus de 900. Seuls interviennent donc sur une même circonférence deux organes élastiques il et seul l'un d'eux est visible, en partie, sur les figures. Ici, la partie l OA primaire comporte deux flasques annulaires 12, 13 entretoises par une virole 14 à leur périphérie de plus grand diamètre, et cette virole 14 porte une couronne de démarreur 15. Le flasque annulaire 12 a radialement une extension moindre que celle du flasque annulaire 13, et, à sa périphérie de plus petit diamètre, celuici porte un moyeu 16 par lequel il est destiné ici à être rapporté sur le vilebrequin du moteur d'un véhicule automobile. En correspondance l'un avec l'autre, les flasques annulaires 12, 13 présentent des appuis 18 contre lesquels les organes élastiques i 1 portent circonférentiellement, au repos, par l'intermédiaire de blocs de répartition 19 présents à cet effet à chacune des extrémités circonférentielles de ces organes élastiques 11. Ici, les appuis 18 sont formés par les extrémités circonférentielles de fenêtres 20 qui ajourent localement les flasques annulaires 12, 13 et à la faveur desquelles sont logés les organes élastiques 11. Les blocs de répartition 19 s'étendent axialement de l'un à l'autre des flasques annulaires 12, 13 à la faveur des fenêtres 20, et, pour le centrage des ressorts 17 constituant les organes élastiques 11, ils présentent, circonférentiellement en saillie en direction de ceux-ci, un bossage de guidage 22 sur lequel ces ressorts 17 sont engagés. Sur les figures 1 à 3, il est en outre prévu, de place en place, sur ces ressorts 17, du côté de la virole 14, des patins 23 qui, formant entretoises entre eux et cette virole 14, les empêchent de prendre directement contact avec cette dernière. Dans le même but, les blocs de répartition 19 présentent chacun un prolongement circonférentiel 23 ' au contact de la virole 14. Ici, la partie l OB secondaire comporte, d'une part, un voile annulaire 25, qui s'étend entre les deux flasques annulaires 12, 13 de la partie l OA primaire, et dont des bras 26 s'étendent radialement et circonférentiellement entre les blocs de répartition 19, pour interférence avec ceux-ci, au-delà, au moins, d'un débattement angulaire déterminé entre les parties l OA, l OB, et, d'autre part, un plateau 28, ou plateau de réaction, qui s'étend à l'extérieur des flasques annulaires 12, 13, du côté du flasque annulaire 12 le plus court, et qui, par des vis 29, est rapporté sur un moyeu 30 portant le voile annulaire 25. Ici, le plateau 28 est le plateau de réaction d'un embrayage dont le disque de friction, non représenté, est calé en rotation sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses associée. Entre les parties l OA, l OB interviennent, enfin, d'une part, radialement, un roulement 31, et, d'autre part, axialement, des moyens de frottement 32, qui, n'étant pas concernés par la présente invention, ne seront pas décrits ici. Ici, les bords radiaux 33 des bras 26 du voile annulaire 25 de la partie l OB secondaire s'étendent au repos à une distance angulaire D des appuis 18 des flasques annulaires 12, 13 de la partie l OA primaire, et donc des blocs de répartition 19, en sorte que c'est seulement après un débattement angulaire D égal à cette distance D que, en fonctionnement, ces bras 26 interfèrent avec ces blocs de répartition 19, et, donc, avec les organes élastiques 11. Les dispositions qui précèdent sont bien connues par elles-mêmes. Ne relevant donc pas par elles-mêmes de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Suivant l'invention, à l'une au moins des extrémités circonférentielles 35 de l'un au moins des organes élastiques 11, et, en pratique, il en est ainsi à l'une et l'autre des extrémités circonférentielles 35 de chacun de ceux-ci, il est prévu des moyens d'inflexion dont il résulte que, en fonctionnement, une telle extrémité circonférentielle 35 est sollicitée radialement en direction de l'axe de l'ensemble, suivant la flèche Fi de la figure 2, au moins au-delà d'un débattement angulaire déterminé entre les parties l OA, l OB. Ici, ces moyens d'inflexion sont des moyens de came assurant une flexion progressive d'une telle extrémité circonférentielle 35 en fonction du débattement angulaire. En pratique, ce qui précède ne concerne que celle des extrémités circonférentielles 35 des organes élastiques il qui est en aval dans le sens du débattement angulaire pour un fonctionnement en direct, et celle qui est en amont dans le sens du débattement angulaire pour un fonctionnement en rétro. L'autre n'est en effet alors pas concernée. Mais, eu égard aux appuis intermédiaires que constituent les patins 23, cette autre extrémités circonférentielle 35 n'est pas non plus active circonférentiellement à cet instant. Ici, les moyens d'inflexion comportent, sur l'un au moins des bras 26 du voile annulaire 25 de la partie l OB secondaire et sur l'un au moins des blocs de répartition 19 entre lesquels ce bras 26 est inséré, des surfaces de came 36 B, 36 A complémentaires. Ici, l'un au moins des bras 26 du voile annulaire 25, et en pratique chacun de ceux-ci, comporte, en saillie, sur l'un au moins de ses bords radiaux 33, et en pratique sur chacun de ces derniers, un doigt 38, qui s'étend circonférentiellement en direction du bloc de répartition 19 concerné, et sur lequel est prévue la surface de came 36 B correspondante, et, en correspondance, le bloc de répartition 19 concerné présente, en creux, un logement 39, qui est adapté à recevoir ce doigt 38, et dans lequel est prévue la surface de came 36 A complémentaire associée. La surface de came 36 B que présente ainsi un doigt 38 est formée par le bord circonférentiel de ce doigt 38 radialement le plus interne, et elle s'étend globalement en oblique en s'éloignant de l'axe de l'ensemble au fur et à mesure qu'elle se rapproche du bloc de répartition 19 concerné. En pratique, le bord circonférentiel en question du doigt 38 est formé par la tranche correspondante de celui-ci, c'est-à-dire par sa tranche tournée vers l'axe de l'ensemble, et le logement 39 que présente en correspondance le bloc de répartition 19 peut se réduire à une fente propre à l'engagement de ce doigt 38. Sur les figures 1 et 2, les surfaces de came 36 A, 36 B sont au contact l'une de l'autre au repos. Pour un fonctionnement en direct, les moyens d'inflexion qu'elles constituent interviennent donc dès le début du débattement angulaire entre les parties 10 A, 10 B. Autrement dit, l'extrémité circonférentielle 35 correspondante des organes élastiques 11 est tirée radialement vers l'axe de l'ensemble dès le début de ce débattement angulaire. Elle est ainsi empêchée de porter directement sur la virole 14 sous les effets de la force centrifuge. Tout frottement parasite qui pourrait lui être dû est ainsi éliminé. Or, eu égard aux appuis intermédiaires que constituent les patins 23, une telle extrémité circonférentielle 35 est seule susceptible d'intervenir circonférentiellement entre les parties 10 A, l OB aux faibles valeurs du débattement angulaire. Son intervention ne se produit que lorsque que le débattement angulaire entre les parties IOA, 10 B devient supérieur à la distance angulaire D entre les blocs de répartition 19 et les bras 26 du voile annulaire 25 de la partie 10 B secondaire. Bien entendu, cette distance angulaire D peut être nulle suivant les applications. Sur les figures 3 et 4, l'une au moins des extrémités circonférentielles 35 de l'un au moins des organes élastiques 11 s'étend au repos, par construction, suivant un arc de cercle C 2 dont le rayon R 2 est inférieur à celui Ri de l'arc de cercle Ci suivant lequel s'étend la partie médiane d'un tel organe élastique 11, et qui forme avec cet arc de cercle Ci l'arc de cercle C précédent. Il en résulte que, au repos, une telle extrémité circonférentielle 35 se trouve déjà écartée radialement de la virole 14 de la partie l OA primaire. Conjointement, les surfaces de came 36 A, 36 B sont alors écartées l'une de l'autre au repos. Les moyens d'inflexion que constituent ces surfaces de came 36 A, 36 B n'interviennent donc dans ce cas qu'au-delà d'un débattement angulaire D' déterminé entre les parties l OA, l OB. Ce débattement angulaire D', qui est défini par la distance angulaire Dl séparant l'une de l'autre les surfaces de came 36 A, 36 B au repos, peut correspondre, ou non, au débattement angulaire D précédent. En pratique, il est fait en sorte que, au ralenti au point mort, la force centrifuge conduise à un équilibre dont il résulte une configuration neutre pour les organes élastiques 11. En pratique, également, il est prévu des dispositions de même type à l'une et l'autre des extrémités circonférentielles 35 de chacun des organes élastiques 11. Ainsi qu'on le notera, c'est le bord circonférentiel radialement le plus externe du doigt 38 qui, à la figure 3, coopère initialement avec le logement 39, et il en est de même à la figure 4 décrite ci-après. Il y a donc en service un changement d'appui du doigt 38 de ce bord radialement le plus externe à son bord radialement le plus interne. A la figure 4, l'un au moins des organes élastiques 11 est constitué de deux ressorts 17, 17 ' coaxiaux. En outre, sur cette figure 4, l'un au moins de ces organes élastiques il est libre de prendre contact avec la virole 14 de la partie l OA primaire en au moins un point de sa longueur. Comme précédemment, il est prévu des dispositions de même type pour tous les organes élastiques 11. Le fonctionnement reste globalement semblable à celui précédemment décrit. Mais, de l'absence des appuis intermédiaires que constituaient précédemment les patins 23, il résulte que la longueur suivant laquelle les organes élastiques 11 viennent s'appliquer sur la virole 14 sous les effets de la force centrifuge varie avec le régime et le couple, et qu'il en est donc de même, mais de façon inverse, pour la raideur dynamique de ces organes élastiques 11. Pour le contact de ces derniers, il peut être appliqué à la virole 14 un revêtement ou un traitement approprié. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. En particulier, les appuis des organes élastiques sur les flasques annulaires de la partie primaire peuvent être constitués de blocs dûment rapportés à cet effet sur ces flasques annulaires. En outre, les doigts formant les moyens de came peuvent venir des blocs de répartition, et les logements correspondants être alors formés par des fentes allongées circonférentiellement dans le voile annulaire. Au lieu de S 'étendre suivant une circonférence de rayon réduit, ou en complément à cette disposition, les extrémités circonférentielles des organes élastiques peuvent former un coude avec la partie médiane courant de ceux-ci. Suivant des dispositions du type de celles décrites par exemple dans le document DE-A-39 31 429, la cavité dans laquelle sont disposés ces organes élastiques peut être fermée et contenir de la graisse. Enfin, le domaine d'application de l'invention est tout aussi bien celui des embrayages avec disque de friction du type de celui décrit dans le document US-A-4 530 673. REVENDICATIONS 1 Amortisseur de torsion, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant coaxialement deux parties ( 10 A, 0 l B), l'une primaire, l'autre secondaire, montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'organes élastiques ( 11) à action circonférentielle dont chacun est globalement allongé suivant un arc de cercle (C), caractérisé en ce que, à l'une au moins des extrémités circonférentielles ( 35) de l'un au moins de ces organes élastiques ( 11), il est prévu des moyens d'inflexion dont il résulte que, en fonctionnement, cette extrémité circonférentielle ( 35) est sollicitée radialement en direction de l'axe de l'ensemble, au moins au-delà d'un débattement angulaire (D') déterminé entre lesdites parties ( 10 A, 10 B). 2 Amortisseur de torsion suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'inflexion sont des moyens de came assurant une flexion de ladite extrémité circonférentielle ( 35) en fonction du débattement angulaire. 3 Amortisseur de torsion suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de came assurent une flexion progressive de ladite extrémité circonférentielle en fonction du débattement angulaire. 4 Amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que, la partie (O 10 A) primaire comportant deux flasques ( 12, 13), qui sont entretoises par une virole ( 14) et qui, en correspondance l'un avec l'autre, présentent des appuis ( 18) contre lesquels les organes élastiques ( 11) portent circonférentiellement, au repos, par l'intermédiaire de blocs de répartition ( 19), et la partie ( 10 B) secondaire comportant un voile annulaire ( 25), qui s'étend entre les flasques annulaires ( 12, 13) de la partie ( 10 OA) primaire, et dont des bras ( 26) s'étendent radialement et circonférentiellement entre lesdits blocs de répartition ( 19), pour interférence avec ceux-ci au- delà, au moins, d'un débattement angulaire (D) déterminé entre lesdites parties ( 10 A, l OB), les moyens d'inflexion comportent, sur l'un au moins desdits bras ( 26) et sur l'un au moins des blocs de répartition ( 19) entre lesquels ce bras ( 26) est inséré, des surfaces de came ( 36 B, 36 A) complémentaires. Amortisseur de torsion suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le bras ( 26) du voile annulaire ( 25) comporte en saillie un doigt ( 38), qui s'étend circonférentiellement en direction du bloc de répartition ( 19), et sur lequel est prévue la surface de came ( 36 B) correspondante, et, en correspondance, le bloc de répartition ( 19) présente, en creux, un logement ( 39), qui est adapté à recevoir ledit doigt ( 38), et dans lequel est prévue la surface de came ( 36 A) complémentaire associée. 6 Amortisseur de torsion suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de came ( 36 B) que présente le doigt ( 38) est formée par son bord circonférentiel radialement le plus interne, et elle s'étend globalement en oblique en s'éloignant de l'axe de l'ensemble au fur et à mesure qu'elle se rapproche du bloc de répartition ( 19). 7 Amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au repos, l'extrémité circonférentielle ( 35) de l'un au moins des organes élastiques ( 11) s'étend suivant un arc de cercle (C 2), dont le rayon (R 2) est inférieur à celui (RI) de l'arc de cercle (Cl) suivant lequel s'étend sa partie médiane, et qui forme avec cet arc de cercle (Cl) l'arc de cercle (C). 8 Amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu des dispositions de même type à l'une et l'autre des extrémités circonférentielles ( 35) de chacun des organes élastiques ( 11). 9 Amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les organes élastiques ( 11) comportent chacun au moins un ressort ( 17). Amortisseur de torsion suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'un au moins des organes élastiques ( 11) est constitué de deux ressorts ( 17, 17 ') coaxiaux. 11 Amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, l'un au moins des organes élastiques ( 11) est libre de prendre contact avec la il virole ( 14) en au moins un point de sa longueur. 12 Amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il est prévu des dispositions de même type pour tous les organes élastiques 11.