Brevet FR2732426A1 — publié le 19961004

"Dispositif amortisseur de torsion à sièges métalliques pour les ressorts, notamment pour véhicule automobile" L'invention concerne les dispositifs amortisseurs de torsion du genre comportant deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de ressorts intervenant circonférentiellement entre elles. Un tel dispositif amortisseur de torsion trouve notamment son application dans la constitution d'une friction d'embrayage, en particulier pour véhicule automobile, ou dans celle du volant d'inertie d'un tel véhicule automobile, alors communément appelé double volant amortisseur. L'invention vise plus particulièrement le cas o, entre, d'une part, l'une au moins des extrémités de l'un au moins des ressorts, et, d'autre part, l'une et/ou l'autre des parties coaxiales, intervient, circonférentiellement, un siège, dont une partie frontale assure l'appui et/ou le centrage d'au moins un tel ressort, et qui, par une partie dorsale, prend lui-même appui sur l'une et/ou l'autre des parties coaxiales. Les sièges sur lesquels prennent ainsi appui les ressorts, parfois appelés coupelles, peuvent intervenir soit suivant un montage pivotant, communément appelé rotulant, soit suivant un montage bloqué. Ils confèrent avantageusement une meilleure assise aux ressorts, en étendant en pratique circulairement cette assise sur toute une circonférence, et ils leur permettent ainsi de travailler dans de bonnes conditions. Ils s'opposent en outre avantageusement à leur centrifugation. Enfin, si désiré, ils peuvent avantageusement servir de support à des embouts en matière élastique, qui, intervenant à la manière de butée à plein couple, permettent alors avantageusement une bonne répartition des efforts au sein des ressorts avant que certains au moins d'entre eux en viennent à être à spires jointives. Mais, circonférentiellement, ces sièges prennent inévitablement, par leur épaisseur même, de la place, au détriment, à encombrement égal, de la place susceptible d'être donnée aux ressorts. La présente invention a pour objet un dispositif amortisseur de torsion dans lequel cet inconvénient est minimisé lorsque les ressorts sont associés par groupes de ressorts coaxiaux ayant en commun, à chacune de leurs extrémités, un même siège dont la section axiale est en conséquence en gradin(s). Ce dispositif amortisseur de torsion, qui est du genre concerné, est caractérisé en ce que la partie frontale des sièges des ressorts a un contour circulaire de diamètre inférieur au diamètre interne du ressort le plus externe, et en ce que, conjointement, leur partie dorsale forme, en saillie, au dos de la partie frontale, un tronçon de barreau, qui, pour l'appui du ressort le plus externe, s'étend au-delà du contour de la partie frontale à chacune de ses extrémités. Ainsi, ces sièges n'assurent plus l'appui du ressort le plus externe qu'aux extrémités du tronçon de barreau de leur partie dorsale, mais, ce tronçon de barreau venant en pratique s'engager dans une encoche de l'une et/ou l'autre des parties coaxiales concernées, il n'empiète pas circonférentiellement, sur la place disponible, au bénéfice d'une longueur accrue pour le ressort le plus externe. Conjointement, la partie frontale des sièges assure le centrage de ce ressort le plus externe, et, de manière usuelle, s'oppose à sa centrifugation. Pour le ou les ressorts les plus internes, elle intervient en appui et centrage de manière traditionnelle. Un compromis est ainsi avantageusement trouvé de manière particulièrement simple entre une longueur circonférentielle accrue pour le ressort le plus externe de chaque groupe de ressorts et une assise convenable pour l'ensemble de ceux-ci. 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, avec un arrachement local, une vue partielle en élévation d'un dispositif amortisseur de torsion, pour l'une des extrémités du débattement angulaire possible entre les deux parties coaxiales constitutives de celui-ci; la figure 2 est une vue en coupe axiale de ce dispositif amortisseur de torsion, suivant la ligne brisée II- II de la figure 1; la figure 3, déduite de la figure 1, est, à échelle supérieure, une vue en coupe transversale d'un des sièges mis en oeuvre dans ce dispositif amortisseur de torsion, suivant la ligne III- III de la figure 4; la figure 4 est une vue en élévation de ce siège, suivant la flèche IV de la figure 3; la figure 5 en est une vue en coupe longitudinale, suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une vue partielle en élévation qui, reprenant pour partie celle de la figure 1, correspond à l'autre des extrémités du débattement angulaire possible entre les deux parties coaxiales concernées; la figure 7 est une autre vue partielle en élévation qui, reprenant elle aussi pour partie celle de la figure 1, se rapporte à une variante de réalisation. Ces figures illustrent, à titre d'exemple, l'application de l'invention à une friction d'embrayage 10, notamment pour véhicule automobile. Cette friction d'embrayage 10 comporte un moyeu 11 et un disque de friction 12, avec, intervenant, ici, en série, entre ceux-ci, deux dispositifs amortisseurs de torsion 13, 14. Le disque de friction 12 est destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, en pratique l'arbre, ou vilebrequin, du moteur du véhicule automobile. Le moyeu 11 est destiné, lui, à être calé en rotation sur un arbre mené, en pratique l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Le disque de friction 12 comporte un voile 15, mince, éventuellement fragmenté en pales, et, pour serrage entre les deux plateaux d'un embrayage non représenté, deux garnitures de frottement 16 rapportées chacune respectivement à la périphérie du voile 15, de part et d'autre de celui-ci. Le dispositif amortisseur de torsion 13 constitue, ici, un préamortisseur, destiné à intervenir aux faibles couples. Il comporte deux parties coaxiales 13A, 13B, qui sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de ressorts 18 intervenant circonférentiellement entre elles, et dont une, en l'espèce la partie coaxiale 13A, ici formée d'un simple voile 19, est calée en rotation sur le moyeu 11, ici par sertissage, tandis que l'autre, la partie coaxiale 13B, ici formée de deux rondelles de guidage 20 qui encadrent le voile 19, engrène, ici par des pions 21, avec le dispositif amortisseur de torsion 14. Le dispositif amortisseur de torsion 14, qui constitue le dispositif amortisseur de torsion principal, est destiné, lui, à intervenir plus précisément aux couples élevés. Il comporte, lui aussi, deux parties coaxiales 14A, 14B, qui, dans les limites d'un débattement angulaire déterminé, sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de ressorts 22, 22'... intervenant circonférentiellement entre elles. Ici, la partie coaxiale 14A comporte deux rondelles de guidage 23, qui, établies parallèlement l'une à l'autre, à distance l'une de l'autre, sont, à leur périphérie de plus petit diamètre, solidaires d'une douille 24 par laquelle elles engrènent, avec jeu, avec le moyeu 11, cette douille 24 présentant à cet effet intérieurement une denture engrenant avec jeu avec une denture externe du moyeu 11. La partie coaxiale 14B est formée, ici, d'un voile 25, qui, intervenant entre les rondelles de guidage 23, à distance de l'une et de l'autre de celles-ci, est monté libre en rotation autour de la douille 24. Le disque de friction 12 est fixé à ce voile 25 par des rivets 26. Les ressorts 22, 22'..., qui sont plus raides que les ressorts 18, sont des ressorts du type ressort à boudin. Ils sont associés par groupes de ressorts coaxiaux. Sur les figures 1 à 6, chacun de ces groupes comporte deux ressorts 22, 22' coaxiaux. Le ressort 22 le plus externe est de diamètre et de raideur supérieurs au diamètre et à la raideur du ressort 22' le plus interne. Ici, quatre groupes de ressorts 22, 22' sont prévus, régulièrement répartis circulairement, en étant tous allongés sensiblement tangentiellement à une même circonférence de l'ensemble. Ces groupes de ressorts 22, 22' sont chacun logés dans un logement 28 formé, pour partie, d'une fenêtre 29 des rondelles de guidage 23 de la partie coaxiale 14A, et, pour partie, d'une fenêtre 30 du voile 25 de la partie coaxiale 14B. A chacune de leurs extrémités, les ressorts 22, 22' d'un même groupe ont en commun un siège 32 dont la section axiale est en gradin(s). Suivant l'invention, la partie frontale 33 de ce siège 32, c'est-à-dire sa partie tournée vers les ressorts 22, 22', a un contour circulaire de diamètre inférieur au diamètre interne du ressort 22 le plus externe, en sorte qu'elle est totalement engagée dans celui-ci, en n'assurant dès lors que son seul centrage, et, conjointement, sa partie dorsale 34, c'est-à-dire sa partie tournée vers les parties coaxiales 14A, 14B, forme, en saillie, au dos de la partie frontale 33, un tronçon de barreau, qui, pour l'appui du ressort 22 le plus externe, s'étend au- delà du contour de la partie frontale 33 à chacune de ses extrémités. Ici, la partie dorsale 34 s'étend axialement, c'est-a- dire parallèlement à l'axe A des parties coaxiales 14A, 14B, suivant sensiblement un diamètre du contour de la partie frontale 33, et, de cette partie frontale 33, vient, d'un seul tenant, à son dos, au moins une nervure 35, qui s'étend transversalement par rapport à l'axe de la partie dorsale 34. Ici, il y a quatre nervures 35, disposées par paires, en regard l'une de l'autre, de part et d'autre de la partie dorsale 34. Chacune d'elles s'étend au moins pour partie sur la partie dorsale 34, en épousant au moins localement la forme de celle-ci. Ici, les nervures 35 ne s'étendent que sur une portion de la partie dorsale 34, en laissant totalement libre sa portion arrière, pour le montage pivotant explicité ci-après. Sur les figures 1 à 6, la partie frontale 33 ne forme qu'un gradin G', en présentant, transversalement, un épaulement P'1, pour l'appui du ressort 22' le plus interne, et, axialement, pour le centrage de celui-ci, une portée cylindrique P'2. Conjointement, la partie frontale 33 forme, axialement, à sa périphérie externe, une portée cylindrique P2, pour le centrage du ressort 22 le plus externe, cependant que, comme indiqué, l'appui de ce ressort 22 le plus externe se fait sur la partie dorsale 34, et, plus précisément, sur les extrémités saillantes P1 de celle-ci. Tous les sièges 32 sont identiques. Préférentiellement, ils sont d'un seul tenant en métal. Par leur partie dorsale 34, les sièges 32 sont, au repos, engagés dans des encoches 36 prévues à cet effet, de manière sensiblement complémentaire, sur les bords radiaux des fenêtres 29 des rondelles de guidage 23 de la partie coaxiale 14A, et dans des encoches 37, prévues en correspondance, de manière également sensiblement complémentaire, sur les bords radiaux des fenêtres 30 du voile 25 de la partie coaxiale 14B. Sur les figures 1 à 6, il est prévu un montage pivotant des sièges 32 par rapport à l'une et/ou l'autre des parties coaxiales 14A, 14B, autour d'un axe parallèle à l'axe A de celles-ci. Pour ce faire, leur partie dorsale 34 présente, au moins localement, à son dos, c'est-à-dire sur sa portion arrière, une surface cylindrique 38, de section transversale courbe, et les encoches 37 et 36 des parties coaxiales 14A et 14B ont globalement un profil courbe de même type. Ici, la section transversale de la surface cylindrique 38 des sièges 32 est circulaire, et elle s'étend globalement sur un demi-cercle. Préférentiellement, à l'une des extrémités du débattement angulaire entre les deux parties coaxiales 14A, 14B, figure 1, les sièges 32 présents aux extrémités d'un même groupe de ressorts 22, 22' sont globalement inclinés l'un par rapport à l'autre dans un premier sens, en divergeant l'un par rapport à l'autre de l'axe A des parties coaxiales 14A, 14B à la périphérie de celles-ci, et ils sont globalement inclinés l'un par rapport à l'autre dans un deuxième sens opposé au précédent, en convergeant alors l'un vers l'autre de l'axe A des parties coaxiales 14A, 14B à leur périphérie, à l'autre des extrémités de ce débattement angulaire, figure 6. Plus précisément, les bords radiaux des fenêtres 29, sont en forme de dièdre, leur partie radialement la plus externe n'étant pas alignée avec leur partie radialement la plus interne, de part et d'autre de leur encoche 36, 37. Au repos, les sièges 32 sont en appui par leur partie frontale 33 sur la partie radialement la plus interne de ces bords radiaux, tandis qu'un jeu existe entre eux et la partie radialement la plus externe de ceux-ci. Au terme du débattement angulaire entre les parties coaxiales 14A, 14B l'inverse se produit, les sièges 32 venant en appui par leur partie frontale 33 sur la partie radialement la plus externe des bords radiaux des fenêtres 29, 30, tandis qu'un jeu s'établit entre eux et la partie radialement la plus interne de ceux-ci. Ainsi, ces sièges 32 ne s'écartent jamais beaucoup d'un certain parallélisme entre eux en service, et les conditions de travail des ressorts 22, 22' sont dès lors avantageusement optimales. Ici, il est en outre prévu des moyens de frottement entre les parties coaxiales 14A, 14B, pour l'obtention d'une certaine hystérésis. Ici, ces moyens de frottement comportent une rondelle de frottement 40, interposée axialement entre l'une des rondelles de guidage 23 de la partie coaxiale 14A et le voile de la partie coaxiale 14B, avec, entre ce voile 25 et l'autre des rondelles de guidage 23, une rondelle élastique 42, à action axiale, dont il résulte que la rondelle de frottement 40 est serrée axialement. Ici, une rondelle 43, qui peut aussi constituer une rondelle de frottement, est interposée entre la rondelle élastique 42 et le voile 25, et, par des pattes, elle est calée en rotation sur la rondelle de guidage 23 sur laquelle prend appui cette rondelle élastique 42. Ici, le dispositif amortisseur de torsion 13 est disposé latéralement, à l'extérieur du dispositif amortisseur de torsion 14, contre une rondelle de guidage 23 de la partie coaxiale 14A de celui-ci, et les pions 21 dont est solidaire sa partie coaxiale 13B sont en prise avec des perçages 45 prévus à cet effet dans cette rondelle de guidage 23. Sur la figure 7, chaque groupe de ressorts comporte trois ressorts 22, 22', 22" coaxiaux. La partie frontale 33 des sièges 32 comporte dès lors deux gradins, à savoir un gradin G' pour le ressort 22', et un gradin G" pour le ressort 22". En outre, sur cette figure 7, il est prévu un montage bloqué des sièges 32 sur les parties coaxiales 14A, 14B. Pour ce faire, soit, et cela est le cas pour le siège 32 de la partie de gauche de la figure 7, la partie dorsale 34 d'un tel siège 32 présente encore au moins localement à son dos une surface cylindrique 38 de section transversale circulaire, mais, par construction, il est fait en sorte que sa partie frontale 33 porte en permanence sur l'une et/ou l'autre des parties des bords radiaux des fenêtres 29, 30 des parties coaxiales 14A, 14B, soit, et c'est le cas pour le siège 32 de la partie de droite de la figure 7, la partie dorsale 34 d'un tel siège 32 présente au moins localement à son dos une surface cylindrique 38' de section transversale polygonale. Comme précédemment, les encoches 36, 37 des partie coaxiales 14A, 14B ont, dans ce cas, un profil polygonal complémentaire. Ainsi qu'on l'aura compris, les nervures 35 des sièges 32 s'insèrent axialement entre le voile 25 et les rondelles de guidage 23, pour caler axialement ces sièges 32 et éviter ainsi qu'ils échappent aux logements 28 des ressorts 22, 22'.... En effet, les rondelles de guidage 23 sont ici dépourvues de lèvre de retenue le long des bords circonférentiels de leurs fenêtres 29. Lorsque de telles lèvres de retenue existent pour les ressorts 22, 22'..., les nervures 35 ne sont pas indispensables. 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 sièges 32 peuvent être en matière synthétique, telle que par exemple du polyamide de type 6.6. En variante, la partie frontale 33 de ces sièges 32 peut être en matière synthétique et leur partie dorsale 34 en métal, lesdites parties frontale 33 et dorsale 34 étant dûment solidaires l'une de l'autre. Par exemple, la partie dorsale 34, qui est en forme de tronçon de barreau, peut être montée par encliquetage sur la partie frontale 33; en variante, il peut être procédé par collage entre les parties dorsale 34 et frontale 33, ou par surmoulage. Par ailleurs, il est possible d'inverser la structure, le voile 25 engrenant avec jeu, à la faveur d'une denture interne, avec une denture externe du moyeu 11 tandis que les rondelles de guidage 23 sont montées libres en rotation par rapport au moyeu 11 en étant reliées entre elles et solidaires du disque de friction 12, celui-ci étant par exemple fixé par rivetage à l'une d'entre elles. Dans ce cas, le dispositif amortisseur de torsion 13 formant préamortisseur est logé axialement entre l'une des rondelles de guidage 23 et le voile 25; il peut d'ailleurs être supprimé dans certains cas. Enfin, comme déjà mentionné, les sièges 32 peuvent servir de support à des embouts en matière élastique formant butée de fin de course pour les ressorts 22, 22'.... REVENDICATIONS 1. Dispositif amortisseur de torsion du genre comportant deux parties coaxiales (14A, 14B) montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de ressorts (22, 22', 22") intervenant circonférentiellement entre elles, caractérisé en ce que, les ressorts (22, 22', 22") étant associés par groupes de ressorts (22, 22', 22") coaxiaux ayant en commun, à chacune de leurs extrémités, un siège (32) dont la section axiale est en gradin(s), la partie frontale (33) de ce siège (32) a un contour circulaire de diamètre inférieur au diamètre interne du ressort (22) le plus externe, et sa partie dorsale (34) forme, en saillie, au dos de la partie frontale (33), un tronçon de barreau, qui, pour l'appui du ressort (22) le plus externe, s'étend au-delà du contour de la partie frontale (33) à chacune de ses extrémités. 2. Dispositif amortisseur de torsion suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie dorsale (34) des sièges (32) s'étend suivant un diamètre du contour de leur partie frontale (33). 3. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que de la partie frontale (33) des sièges (32) vient d'un seul tenant, à son dos, au moins une nervure (35), qui s'étend transversalement par rapport à l'axe de la partie dorsale (34). 4. Dispositif amortisseur de torsion suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la nervure (35) s'étend sur la partie dorsale (34), en épousant au moins localement la forme de celle-ci. 5. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, caractérisé en ce que la nervure (35) ne s'étend que sur une portion de la partie dorsale (34), en laissant totalement libre sa portion arrière. 6. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il y a quatre nervures (35), disposées par paires, en regard l'une de l'autre, de part et d'autre de la partie dorsale (34). 7. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour un montage pivotant par rapport à l'une et/ou l'autre des parties coaxiales (14A, 14B) autour d'un axe parallèle à l'axe (A) de celles-ci, la partie dorsale (34) des sièges (32) présente, au moins localement, à son dos, une surface cylindrique (38) de section transversale courbe. 8. Dispositif amortisseur de torsion suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la section transversale de la surface cylindrique (38) est circulaire. 9. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que, à l'une des extrémités du débattement angulaire entre les deux parties coaxiales (14A, 14B), les sièges (32) présents aux extrémités d'un même groupe de ressorts (22, 22', 22") sont globalement inclinés l'un par rapport à l'autre, dans un premier sens, et ils sont globalement inclinés l'un par rapport à l'autre dans un deuxième sens opposé au précédent à l'autre des extrémités dudit débattement angulaire. 10. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour un montage bloqué sur l'une et/ou l'autre des parties coaxiales (14A, 14B), la partie dorsale (34) des sièges (32) présente, au moins localement, à son dos, une surface cylindrique (38') de section transversale polygonale. 11. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les sièges (32) sont d'un seul tenant en métal. 12. Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les sièges (32) sont d'un seul tenant en matière synthétique, telle que par exemple du polyamide de type 6.6. 13. Dispositif amortisseur de torsions suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la partie frontale (33) des sièges (32) est en matière synthétique et leur partie dorsale (34) en métal, lesdites parties frontale (33) et dorsale (34) étant dûment solidaires l'une de l'autre.