Brevet FR2726341A1 — publié le 19960503

"Dispositif d'amortissement de torsion" La présente invention concerne un dispositif d'amortissement de torsion comportant au moins deux parties coaxiales, montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé et associées à des moyens élastiques de préamortissement et de centrage. L'invention concerne plus particulièrement un perfectionnement à un sous-ensemble de préamortissement destiné à amortir la transmission d'un couple de rotation d'un voile de moyeu à un moyeu faisant partie d'une friction d'embrayage, notamment pour véhicule automobile. Dans un dispositif d'amortissement de torsion connu l'une des parties rotatives porte un disque de friction, destiné à être solidarisé en rotation avec un premier arbre, en pratique un arbre menant, le vilebrequin du moteur dans le cas d'une application à un véhicule automobile, tandis qu'une autre desdites parties rotatives comporte un moyeu par lequel elle est destinée à être solidarisée en rotation avec un deuxième arbre, en pratique un arbre mené, l'arbre d'entrée d'une boite de vitesses dans le cas concerné d'un tel véhicule automobile. Dans un tel ensemble, il est aussi connu d'ajouter un sous-ensemble de préamortissement de torsion dans lequel la délimitation du débattement angulaire entre les deux parties coaxiales est assurée par des moyens d'engrènement à jeu munis de petits plots, réalisés en élastomère, placés sur la denture d'engrènement à jeu d'une des parties coaxiales, contre lesquels viennent buter les dents de l'autre partie coaxiale, pour réduire le bruit des chocs de fin de course des moyens d'engrènement à jeu, comme décrit dans le document FR-A-2 496 210. Cette solution présente néanmoins des inconvénients. De par leur taille réduite, les plots n'assurent en effet qu'un amortissement ponctuel, d'o un bruit résiduel qui ne peut être éliminé. De plus, la durée de vie de ces éléments en élastomère est limitée. Pour pallier ces inconvénients, la présente invention propose un nouveau dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales avec des moyens d'engrènement à jeu entre elles définissant un débattement angulaire desdites parties l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il présente un disque de couplage comportant au moins un bras radial terminé par un plot d'orientation axiale engagé dans une fenêtre de ladite première partie, cette fenêtre étant garnie de butées d'amortissement et en ce que le disque de couplage est lié en rotation, éventuellement après rattrapage d'un jeu, avec une seconde desdites parties coaxiales. Dans une forme de réalisation, le disque de couplage est accolé à une première desdites parties coaxiales, et comporte de plus des dents engrenant à jeu avec une denture constituée sur une seconde desdites parties coaxiales, le contact entre les dents dudit disque de couplage et la denture de ladite partie coaxiale ayant lieu avant que les moyens d'engrènement à jeu constitués entre les deux parties coaxiales n'arrivent en fin de course. Dans une autre forme de réalisation, le disque de couplage est constitué par le voile secondaire d'un sous- ensemble de préamortissement, ledit voile étant lié en rotation sans jeu à ladite partie coaxiale, le contact entre le plot du disque de couplage et l'une des butées d'amortissement garnissant la fenêtre de la première partie ayant lieu avant que les moyens d'engrènement à jeu constitués entre les deux parties coaxiales n'arrivent en fin de course. Le disque de couplage assure un amortissement efficace, en constituant un premier niveau d'amortissement, sa mise en place étant de plus aisée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un dispositif amortisseur de torsion suivant l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe de la partie centrale de la figure 1 suivant la ligne II-II; - la figure 3 est, à échelle supérieure, une vue en coupe de la figure 2 suivant la ligne III-III; - la figure 4 est, à échelle supérieure, une vue en perspective du détail IV de la figure 2; - la figure 5 est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe de la figure 2 selon la ligne V-V; - la figure 6 est une vue de détail illustrant un autre mode de réalisation de l'invention; et - la figure 7 est une vue de détail illustrant un autre mode de réalisation de l'invention. Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à un dispositif amortisseur de torsion, qui, destiné à constituer une friction d'embrayage pour embrayage de véhicule automobile, comporte, successivement montées rotatives deux à deux les unes par rapport aux autres, trois parties coaxiales, à savoir, une partie A, constituée pour l'essentiel par un moyeu 10, une partie B, constituée pour l'essentiel par un voile de moyeu 11, qui entoure le moyeu 10, et une partie C, constituée pour l'essentiel par deux rondelles de guidage 12, disposées de part et d'autre du voile de moyeu 11 et entourant le moyeu , liées l'une à l'autre par des colonnettes 9, et donc animées du même mouvement de rotation. La partie coaxiale C porte un disque de friction 13, dont les garnitures de frottement sont destinées, de manière connue, à être serrées entre deux plateaux liés en rotation à un arbre menant, l'arbre de sortie du moteur dans le cas concerné d'un véhicule automobile. Le moyeu 10 présente quant à lui des cannelures intérieures 14, destinées à le solidariser à un arbre mené en rotation, l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses associée, dans le cas d'un tel véhicule automobile. Les parties coaxiales B et C sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques interposés circonférentiellement entre elles, constitués, dans la forme de réalisation représentée, par des ressorts 15, 15a du type ressorts à boudin. L'ensemble ainsi constitué par les parties coaxiales B, C et les ressorts 15, 15a constitue le dispositif d'amortissement principal de la friction d'embrayage. Son fonctionnement, bien connu par lui-même, ne sera pas décrit plus en détail et ne relève pas de la présente invention. Les parties coaxiales A et B sont elles aussi montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques de préamortissement et de centrage, dans les limites d'un débattement angulaire déterminé par des moyens d'engrènement à jeu 16. En pratique, le moyeu 10 présente sur une portion longitudinale 17 de sa périphérie externe des saillies radiales 18 formant une denture mâle. Le voile de moyeu 11 présente quant à lui, à sa périphérie interne, en regard de la portion 17 du moyeu 10, des échancrures 19, d'ouverture angulaire supérieure à celle des dents 18, formant ainsi une denture femelle, ici de forme trapézoïdale comme la denture mâle complémentaire 18. Une dent 18 est engagée dans chaque échancrure 19, le débattement angulaire possible entre les parties coaxiales A et B se trouvant ainsi limité par venue en butée des dents 18 du moyeu 10 avec les flancs correspondants des échancrures 19 du voile 11. Les dents 18 et les échancrures 19 constituent ainsi les moyens d'engrènement à jeu 16 précités. Le dispositif est complété par un sous-ensemble de préamortissement comprenant notamment une cassette de préamortissement de type connu agencée entre le voile de moyeu 11 et le moyeu 10 dans les limites de leur débattement angulaire déterminé par les moyens d'engrènement à jeu 16. Cette cassette est située dans un plan décalé de celui du voile 11, selon la direction axiale en étant montée axialement entre le voile 11 et l'une des rondelles de guidage 12. Elle est constituée par un voile secondaire 40 solidaire du moyeu et par deux flasques 31 et 32 situés de part et d'autre du voile secondaire 40 et raccordés au voile de moyeu 11 par des doigts 33. Les doigts 33 étant engagés dans des fenêtres 34 du voile de moyeu 11, les flasques 31 et 32 sont entraînés en rotation avec le voile de moyeu 11. Des ressorts 35 à action circonférentielle de plus faible raideur que les ressorts , 15a sont intercalés entre les flasques 31, 32, d'une part et le voile secondaire 40, d'autre part, selon une disposition classique. Ils sont donc sollicités élastiquement par une rotation relative du voile de moyeu 11 et du moyeu 10 et tendent à s'opposer à cette rotation. Une rondelle de frottement 41 peut être intercalée entre la cassette de préamortissement et le voile de moyeu 11. Le fonctionnement d'une telle cassette de préamortissement est connu en soi et ne sera pas décrit plus en détail. Pour mémoire, on rappellera que les ressorts 35 sont comprimés dans une première phase, le dispositif d'amortissement principal formant un bloc par l'intermédiaire des ressorts 15, 15a. Après rattrapage du jeu des moyens d'engrènement à jeu 16, les ressorts bandés et les ressorts 15, 15a sont comprimés par la suite. Selon une caractéristique importante de l'invention, le sous-ensemble de préamortissement comprend aussi un disque de couplage rotatif 20, coaxial au voile de moyeu 11 et au moyeu 10, accolé au voile de moyeu 11 du côté opposé à la cassette de préamortissement. Ce disque de couplage rotatif peut être constitué en métal ou en matière synthétique, telle que de la matière plastique. Ledit disque de couplage rotatif 20 comporte deux bras radiaux 21 qui s'étendent depuis sa périphérie externe. A l'extrémité de chacun de ces bras radiaux 21 se trouve une saillie qui s'étend perpendiculairement audit bras, dans la direction du voile de moyeu 11, de sorte à former un plot 22, d'orientation axiale. En regard de ces plots 22, des fenêtres 23 sont ménagées dans le voile de moyeu 11; les plots axiaux 22 sont engagés dans ces fenêtres 23. Les fenêtres 23 sont délimitées radialement par deux portions d'arc de cercle concentriques. La longueur de ces portions d'arc de cercle est plus importante que la largeur du plot, de sorte que celui-ci puisse se déplacer dans la fenêtre 23, autorisant ainsi un débattement angulaire du disque de couplage rotatif 20 par rapport au voile de moyeu 11. Le déplacement du plot 22 est guidé par les bords de la fenêtre 23. Deux butées d'amortissement 24 sont disposées aux extrémités de chaque fenêtre 23. Les butées 24 sont garnies de rebords de clipsage 25, adaptés à coopérer avec le bord de la fenêtre 23. Le montage de ces butées 24 est donc aisé. De préférence, les butées 24 sont réalisées en élastomère. Selon un mode de réalisation représenté aux figures 2, 4 et 6, le plot 22 présente une section globalement triangulaire dont un côté est sensiblement parallèle aux portions d'arc de cercle délimitant la fenêtre 23. Ce côté est légèrement bombé pour mieux épouser la forme de la fenêtre 23. Les deux autres côtés de la section triangulaire constituent les faces d'attaque 27 du plot, les butées 24 présentant des faces de contact 28 orientées pour être sensiblement parallèles aux faces d'attaque 27 du plot lors de l'impact du disque de couplage 20 sur le voile de moyeu 11. Selon une variante représentée sur la figure 7, les faces d'attaque 27 du plot 22 destinées à venir en contact avec les butées d'amortissement 24, sont conformées de manière à permettre une certaine progressivité d'engagement avec chaque butée d'amortissement 24. Selon ce mode de réalisation, chaque face d'attaque 27 présente deux facettes qui se rejoignent aux environs du milieu de la face d'attaque 27 en formant une légère arête en saillie. Selon un autre mode de réalisation, ce sont les faces d'attaque des butées 24 qui pourraient être ainsi conformées. Afin de maintenir les butées 24 à chaque extrémité de la fenêtre 23, celle-ci peut présenter un rétrécissement central, comme représenté sur les figures 6 et 7. Selon un mode de réalisation, représenté à la figure 7, des espaces 26 sont ménages entre les butées d'amortissement 24 et la fenêtre 23. Dans ce cas, lorsque le plot axial 22 écrase la butée 24, celle-ci peut se déformer plus facilement. Il en résulte un meilleur amortissement et une moindre usure de l'élastomère soumis à des contraintes plus faibles. Le disque de couplage rotatif 20 comporte en outre une denture femelle 30, en regard des dents 18 de la denture mâle du moyeu 10, analogue à celle du voile de moyeu 11 mais présentant des échancrures 30 moins larges que les échancrures 19 constituées sur le voile de moyeu 11. Une dent 18 du moyeu 10 est engagée dans chaque échancrure 30 du disque de couplage rotatif 20, constituant un moyen d'engrènement à jeu entre ledit disque 20 et ledit moyeu 10. Lorsque le voile de moyeu 11 et le moyeu 10 sont animés d'un mouvement angulaire l'un par rapport à l'autre, les dents 18 se déplacent dans les échancrures 19 et 30. Les échancrures 30 étant moins larges que les échancrures 19, le contact entre les dents 18 du moyeu 10 et les échancrures 30 se produit avant l'engagement entre les dents 18 et les flancs des échancrures 19. Les bras radiaux 21 du disque de couplage 20 sont alors entraînés vers une position de fin de course dans les fenêtres 23, le choc étant amorti par les butées 24. Les dents 18 du moyeu 10 peuvent alors venir en contact avec les échancrures 19, de manière à permettre la transmission d'un couple de rotation entre le voile de moyeu 11 et le moyeu 10. L'utilisation d'un disque de couplage rotatif permet de ménager des blocs d'élastomère, les butées 24, plus conséquents que s'ils devaient être directement placés sur le voile de moyeu 11 ou le moyeu 10. De plus, la présence des butées 24 modifient la manière de résonner du voile et limite le bruit. Ce préamortissement est particulièrement efficace car l'élastomère est sous contrainte au moment o le voile a tendance à faire du bruit. On remarque que le disque de couplage 20 est sollicité contre la surface du voile 11 par l'intermédiaire d'une rondelle d'appui 42, au moyen d'une rondelle Belleville 43 elle-même intercalée sous contrainte entre la rondelle d'appui et une rondelle de guidage 12. Le disque de couplage 20 fait donc office de rondelle de frottement d'un agencement de frottement sec disposé entre les parties B et C définies ci-dessus. On notera que les butées 24 ont avantageusement une raideur plus importante que celle des ressorts 35. En variante, comme visible en pointillés à la figure 3, le moyeu 40 secondaire peut être doté à sa périphérie externe des deux bras radiaux 121 à l'extrémité desquels, se trouve un plot 22 d'orientation axiale engagé à jeu circonférentiel dans la fenêtre 23 comme dans les figures précédentes. Le disque de couplage est donc remplacé par le moyeu secondaire 40. Les bras 121 s'étendent chacun entre deux doigts 33 consécutifs. Ici les doigts 33 sont issus du flasque 31 et sont engagés chacun dans une échancrure pratiquée pour ce faire à la périphérie externe du flasque 32. Centralement, les doigts 32 présentent une déformation sphérique en sorte que l'on monte, de manière connue en soi le flasque 31, après montage du moyen secondaire 40 et des ressorts 35, par clipsage sur le flasque 32, ici métallique tout comme le flasque 31. Le voile secondaire 40 présente à sa périphérie interne une denture femelle complémentaire à la denture mâle 18 du moyeu. On notera pour ce faire que les saillies radiales 18 ainsi que la portion longitudinale 17 sont étagées pour calage axial du voile 40 dans un sens. Dans l'autre sens, le voile 40 est calé axialement par sertissage. Le voile 40 est ainsi solidaire en rotation du moyeu 10 par sa denture, et également axialement par sertissage du moyeu 10. Lors du débattement relatif entre le voile 11 et le moyeu, les plots 22 entrent en contact avec les butées 22 concernées avant que le jeu des moyens d'engrènement à jeu soit annulé. Ensuite, comme dans les figures précédentes, un mouvement relatif se produit entre les rondelles de guidage 12 et le voile 11 avec intervention des ressorts 15, l5a montés dans des fenêtres ménagées en vis-à-vis dans les rondelles 12 et le voile 11. Les ressorts 35 sont montés également dans des fenêtres ménagées en vis-à-vis dans les flasques 31, 32 et le voile secondaire 40. On notera que les fenêtres 23 sont implantées radialement au-dessus des fenêtres 34 et radialement en- dessous des fenêtres du voile 11 permettant le passage des colonnettes 9 (figure 1 et 2). Ces fenêtres 23 sont implantées circonférentiellement entre deux fenêtres consécutives de logement des ressorts 15, li5a. Bien entendu, le sous-ensemble de préamortissement peut être du type de celui décrit dans le document FR-A-2 496 210. Enfin, en variante, chaque butée 24 peut être constituée par un insert recouvrant partiellement le voile 11 pour son maintien. L'inversion de structure est possible entre les butées d'amortissement (24) et les plots. Plus précisément, les butées 24 peuvent être collées sur les plots 22 eux-mêmes. REVENDICATIONS 1- Dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales (A, B) avec des moyens d'engrènement à jeu (16) entre elles définissant un débattement angulaire desdites parties l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il présente un disque de couplage (20) comportant au moins un bras radial (21) terminé par un plot d'orientation axiale (22) engagé dans une fenêtre de ladite première partie, cette fenêtre étant garnie de butées d'amortissement (24) et en ce que le disque de couplage est lié en rotation, éventuellement après rattrapage d'un jeu, avec une seconde desdites parties coaxiales. 2- Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit disque de couplage (20) est accolé à une première desdites parties coaxiales et comporte des dents engrenant à jeu avec une denture constituée sur une seconde desdites parties coaxiales (10) le contact entre les dents dudit disque de couplage (20) et la denture de ladite partie coaxiale (A) ayant lieu avant que les moyens d'engrènement à jeu constitués entre les deux parties coaxiales n'arrivent en fin de course. 3- Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit disque de couplage (20) est constitué par le voile secondaire d'un sous-ensemble de préamortissement et en ce que ledit voile est lié en rotation à ladite partie coaxiale, le contact entre le plot (22) dudit disque de couplage et l'une des butées d'amortissement (24) garnissant la fenêtre de ladite première partie ayant lieu avant que les moyens d'engrènement à jeu constitués entre les deux parties coaxiales n'arrivent en fin de course. 4- Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites butées d'amortissement (24) constituées sur la première partie coaxiale sont en caoutchouc. - Dispositif amortisseur de torsion selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites butées d'amortissement (24) sont montées par clipsage et comportent à cet effet des rebords de clipsage (25) pour un maintien dans la fenêtre (23) de ladite première partie coaxiale. 6- Dispositif amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite fenêtre (23) comporte un rétrécissement central. 7Dispositif amortisseur de torsion selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que des espaces sont ménagés entre les bords de ladite fenêtre et lesdites butées d'amortissement afin de leur permettre de se déformer. 8- Dispositif amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque plot axial (22) ou lesdites butées d'amortissement (24) présentent des surfaces d'attaque conformes pour assurer une certaine progressivité d'engagement entre ledit plot et une telle butée. 9- Dispositif amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit disque de couplage rotatif (20) fait partie d'un agencement de frottement sec. - Dispositif amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit disque de couplage rotatif central (20) est en métal. 11Dispositif amortisseur de torsion selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit disque de couplage rotatif est en matière synthétique.