Brevet FR2742506A1 — publié le 19970620

La présente invention concerne un double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un double volant comportant une première masse tournante propre à être liée en rotation à un arbre menant, une deuxième masse tournante montée tourillonnante sur la première masse à l'aide de moyens de palier, tel qu'un roulement à billes, et adaptée à former le plateau de réaction d'un embrayage à friction propre à être lié en rotation de manière débrayable à un arbre mené, et un dispositif élastique implanté radialement vers l'extérieur par rapport aux moyens de palier, pour accoupler élastiquement la seconde masse tournante à la première masse, dans lequel le dispositif élastique comporte une série d'organes élastiques d'orientation globalement radiale dont chacun est monté à articulation, d'une part sur la première masse tournante par l'intermédiaire d'un premier axe et, d'autre part, sur la deuxième masse tournante par l'intermédiaire d'un second axe, et dans lequel un dispositif de frottement à action axiale agissant entre les deux masses tournantes est situé radialement entre les deux séries d'axes. La conception générale d'un volant amortisseur de ce type est décrite dans le document SAE TECHNICAL PAPER SERIES 950893 relatif à la conférence de Detroit du 27 février au 2 mars 1995. La présente invention a pour but de proposer une conception perfectionnée du dispositif de frottement à action axiale qui en simplifie notamment l'assemblage ainsi que le montage des axes d'articulation des organes élastiques. Dans ce but, I'invention propose un double volant amortisseur du type mentionné précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle d'orientation transversale qui porte, au voisinage de l'un de ses bords, des axes appartenant à l'une des deux séries d'axes et dont l'autre bord entraîne en rotation l'un des composants du dispositif de frottement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la rondelle s'étend transversalement le long d'un côté des organes élastiques et son bord qui porte les axes est décalé axialement en direction de l'autre côté des organes élastiques - la rondelle est reçue au moins en partie dans une cavité formée dans la face transversale en vis-à-vis de la masse tournante qui porte les axes appartenant à l'autre série d'axes - chacun des axes portés par la rondelle est monté sur la rondelle par sertissage de sa tête pour constituer un sous-ensemble rondelle-axes en vue de son montage - I'extrémité libre de chacun des axes portés par la rondelle traverse une tête d'articulation d'un organe élastique et un trou axial de la masse tournante associée de manière à permettre la fixation des axes sur cette masse tournante - I'extrémité libre de chaque axe est sertie axialement dans un lamage - ledit autre bord de la rondelle comporte des moyens pour son engrènement avec une rondelle tournante de frottement du dispositif de frottement à action axiale - le dispositif de frottement à action axiale est agencé dans un logement d'orientation axiale formé dans la masse tournante qui porte les axes appartenant à l'autre série d'axes - ladite série d'axes portée par la rondelle est située radialement vers l'intérieur par rapport à l'autre série d'axes - les axes portés par la rondelle sont lesdits seconds axes portés par la deuxième masse tournante. Grâce à l'invention il est possible de créer un sousensemble rondelle - axes d'articulation ce qui simplifie l'assemblage et le montage des axes. La fixation des axes est ainsi plus robuste du fait de la présence de la rondelle qui est adaptée à former une rondelle de commande pour un dispositif de frottement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une demi-vue en élévation, selon la flèche F1 de la figure 2, qui illustre schématiquement l'implantation des organes élastiques dans un double volant amortisseur - la figure 2 est une demi-vue en section axiale selon la ligne 2-2 de la figure 1 qui illustre en détail l'agencement selon l'invention des axes des organes élastiques - la figure 3 est une vue partielle analogue à la figure 2 pour un autre exemple de réalisation. On a représenté aux figures 1 et 2 un double volant amortisseur de torsion comportant deux parties coaxiales 1 et 2 montées mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre, autour d'un axe de symétrie axiale commun X-X, à l'encontre d'un dispositif élastique 8 comportant une série d'organes élastiques 54 d'orientation globalement radiale. La première partie 1 consiste en un plateau 1 1 et la seconde partie consiste aussi en un plateau 21 s'étendant parallèlement au plateau 11. Les deux parties 1,2 consistent donc ici en des masses tournantes 1,2 coaxiales. Les plateaux 11 et 21 sont en matière moulable, usuellement en fonte, pour augmenter leur inertie. La seconde masse tournante 2 est montée à rotation sur un moyeu tubulaire 14 porté par la première masse tournante 1. Le moyeu 14 est une pièce de forme générale cylindrique d'axe X-X, coaxiale aux masses tournantes 1 et 2, qui est ici réalisée d'un seul tenant avec le plateau 11. En variante, le moyeu 14 peut être rapporté sur le plateau 11, et des moyens de palier 15, ici un roulement à billes, en variante un palier lisse, est interposé entre la périphérie interne du moyeu 14 et la périphérie interne du plateau 21. La seconde masse 2, qui est montée tournante sur la masse 1 par l'intermédiaire du palier 15, constitue le plateau de réaction d'un embrayage à friction qui n'est pas représenté sur les figures. Pour connaître en détail l'agencement d'un embrayage à friction en association avec un double volant amortisseur, on peut par exemple se reporter au document FR-A-2 524 350. La première masse tournante est prévue pour être reliée (par exemple des vis représentées en 201 à la figure 3) par sa périphérie interne à un arbre menant, ici au vilebrequin 16 du moteur à combustion interne du véhicule automobile, représenté en silhouette sur la figure 2, tandis que la seconde masse tournante est liée en rotation, ici de manière débrayable par l'intermédiaire de l'embrayage, à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses du véhicule. La première masse tournante 1 formant plateau est constituée pour l'essentiel par une partie centrale 11 d'orientation transversale, en forme de plaque ou de flasque, qui porte à sa périphérie externe une couronne de démarreur 13 prévue pour être entraînée par le pignon d'un démarreur (non représenté) du moteur à combustion d'un véhicule automobile équipé du volant amortisseur. Aux figures 1 et 2, le dispositif élastique d'amortissement 8 comporte une série de cassettes 10, réparties régulièrement circonférentiellement, et il intervient globalement dans la direction radiale entre les plateaux 1 1 et 21, et donc entre les deux masses tournantes 1 et 2. Selon une conception connue, chaque cassette 10 comporte au moins un organe élastique 54, ici en forme de ressort à boudin, et une première tête d'articulation 30 agencée radialement vers l'intérieur de manière à permettre le montage articulé de l'organe élastique 54 autour d'un axe Y-Y parallèle à l'axe X-X. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, chaque première tête d'articulation 30 est montée articulée sur la seconde masse tournante 2 par l'intermédiaire d'un axe d'articulation 32 riveté sur la partie située radialement vers l'intérieur du plateau 21 de la seconde masse tournante 2. Chaque cassette 10 est aussi montée articulée sur la première masse tournante 1, radialement vers l'extérieur, au moyen d'une seconde tête d'articulation 34 qui est traversée par une tige d'articulation 36 (formant axe d'articulation) portée par la première masse tournante 1 et d'axe Z-Z parallèle aux axes X-X et Y-Y. De par sa conception, chaque cassette 10 a tendance à rapprocher radialement l'une vers l'autre ses deux têtes d'articulation 30 et 34, c'est-à-dire à constituer globalement l'équivalent d'un ressort de traction qui tend à s'allonger lorsque les deux masses tournantes 1 et 2 tournent l'une par rapport à l'autre, les cassettes 10 rappelant élastiquement les masses tournantes 1 et 2 dans leur position angulaire de repos illustrée aux figures 1 et 2, dans lesquelles chaque cassette 10 est d'orientation globalement radiale, c'est-à-dire que la droite D passant par les axes Z-Z et Y-Y est globalement d'orientation radiale. En fonctionnement les cassettes s'inclinent. Conformément aux enseignements de l'invention, les seconds axes 32 portés par la seconde masse tournante 2 sont également portés par une rondelle 100 d'orientation globale transversale perpendiculaire à l'axe X-X qui entraîne en rotation une rondelle de frottement 102 appartenant à un dispositif de frottement à action axiale 104 interposé entre les deux masses tournantes et constituant un dispositif d'hystérésis. La rondelle 100 comporte une partie principale annulaire plane 106 d'orientation transversale qui se termine radialement vers l'intérieur par un bord radial interne 108 qui porte les seconds axes 32. Le corps annulaire 106 s'étend en regard des côtés en visà-vis 210 des cassettes 10 et il est reçu axialement au moins en partie dans une cavité 110 formée dans la face transversale en vis-àvis 112 de la partie en forme de plateau li de la première masse tournante 1. Le bord 108 s'étend dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe X-X et il est décalé axialement en direction de l'autre côté 109 des cassettes 10 de manière à être sensiblement adjacent à la face transversale annulaire en vis-à-vis 31 des têtes d'articulation 30 des cassettes 10 dont chacune est traversée à rotation par un second axe 32, avec interposition d'une douille de palier 33. Chaque axe 32 comporte une portion médiane de grand diamètre reçue à rotation dans la tête d'articulation 30 qui se prolonge axialement par un tronçon de diamètre réduit 114 qui traverse un trou 116 formé à cet effet dans le bord radial interne 108 de la rondelle 100 et qui fait saillie axialement, au-delà de la face transversale 118 de la rondelle 100 tournée vers le plateau 11, pour permettre la fixation de l'axe 32 sur la rondelle 100 par sertissage axial aboutissant à la réalisation d'une tête sertie 120 reçue dans un lamage 122 formé dans la face 118 autour du trou 116. La portion médiane de grand diamètre de chaque axe 32 se prolonge, à l'opposé, par un autre tronçon de plus petit diamètre 124 qui est prévu pour être reçu dans un trou axial débouchant 126 formé dans la partie inférieure du plateau 21 de la deuxième masse tournante 2. Le trou ou passage 126 se termine par un lamage 128 pour permettre la fixation de chaque axe 32 sur la seconde masse tournante par sertissage de son extrémité axiale en saillie pour former une tête sertie 130. La position axiale des axes 32, et donc de la rondelle 100, est déterminée du fait de l'épaulement 132, qui délimite le tronçon 124 par rapport à la portion médiane, qui vient en appui axial contre la portion de surface annulaire en vis-à-vis 134 du plateau 21 de la deuxième masse tournante 2, et du fait de l'épaulement 136, qui délimite le tronçon 114 par rapport à la portion médiane, et contre lequel prend appui axialement la face transversale en vis-à-vis 138 du bord radial interne 108 de la rondelle 100. La fixation des seconds axes 32 sur la rondelle 100 selon l'invention permet de réaliser un sous-ensemble constitué par la rondelle 100 et la série de seconds axes 32 qui est mis en place axialement de manière très aisée en introduisant les axes 32 dans les têtes d'articulation 30 puis dans les trous 126. Pour permettre l'opération de fixation par sertissage des têtes 130, des passages 140 sont formés, en alignement axial, dans la partie radiale interne du plateau 11 de la première masse tournante 1 afin d'introduire un outil de réaction prenant appui contre les têtes 120. Le bord radial externe 142 de la rondelle 100 comporte une série d'encoches 144 ouvertes radialement vers l'extérieur constituant un bord 142 à la manière d'une couronne dentée qui permettent l'engrènement de la rondelle 100 avec la rondelle de frottement 102 qui comporte quant à elle des pattes d'entraînement 146 d'orientation radiale interne qui sont reçues respectivement dans les encoches 144 avec jeu circonférentiel. Le dispositif de frottement à action axiale 104 est agencé dans une cavité 148 d'orientation axiale formée dans la face transversale interne 112 du plateau 11 de la première masse tournante 1. La rondelle de frottement 102 coopère par friction avec le fond transversal 150 de la cavité 148 et par sa face opposée avec une rondelle d'application 152 dont le bord externe comporte des encoches 154 pour son engrènement avec des saillies axiales 254 complémentaires de la première masse 1 pour formation d'une liaison du type tenons-mortaises. La rondelle d'application est plaquée axialement contre la rondelle de frottement 102 par une rondelle Belleville 155, en variante une rondelle élastique ondulée, prenant appui sur un anneau de réaction 156, tel qu'un circlips. L'ensemble des composants du dispositif de frottement à action axiale 104 est ainsi empilé axialement dans la cavité 148 et il est situé radialement sensiblement à mi-longueur entre les axes Y-Y et Z-Z. Avantageusement la rondelle de frottement 102 est en matière plastique moulée ce qui permet de réaliser aisément les pattes 146 plus épaisses que la rondelle 100 pour tenir compte des usures. On peut donner à cette patte 146 l'épaisseur voulue. Bien entendu on peut inverser les structures. Ainsi la rondelle 100 peut comporter au niveau de son bord radial externe des pattes saillantes radialement vers l'extérieur pénétrant dans des encoches ménagées à la périphérie interne de la rondelle de frottement 102 et ce en saillie radiale vers l'intérieur. La rondelle d'application 152 peut présenter, en saillie radiale vers l'extérieur, à sa périphérie externe, des pattes pénétrant dans des rainures ménagées dans le plateau 11. D'une manière générale la cavité 148 est délimitée par le fond transversal 150 et une portée d'orientation axiale dans laquelle sont ménagées les encoches 254 ou les rainures. Cette portée centre les rondelles 102,154,155. Par ailleurs le plateau 11 porte à fixation à sa périphérie externe une pièce 200 de forme annulaire présentant une partie transversale trouée pour montage de la tige 36 et formation avec le plateau 11 d'une chape de support des tiges 36. Bien entendu il est possible d'installer un dispositif de frottement constant entre la partie principale 106 de la rondelle 100 et la face transversale 112 de la cavité 110. Ce dispositif peut comporter par exemple une rondelle Belleville 300 dotée à sa périphérie interne de pattes d'orientation axiale engagées dans des ouvertures du plateau 11 pour liaison en rotation de la rondelle 300 avec la première masse. Cette rondelle 300 peut frotter directement sur la partie 106 comme visible en pointillés à la figure 2. En variante (figure 3) la rondelle Belleville 300 peut présenter, comme à la figure 2, des pattes d'orientation axiale 304 à sa périphérie interne, lesdites pattes étant engagées dans les passages 140 pour liaison en rotation de la rondelle 300 avec la première masse 1. La périphérie externe de la rondelle 300 prend appui sur une rondelle de frottement 301 de forme bombée et calée en rotation sur la partie principale 106 à l'aide de pions axiaux 302 issus de la rondelle 301 et engagés dans des ouvertures 303 de la partie 106 pour calage en rotation de la rondelle 301 par rapport à la rondelle 100 de l'invention. Dans cette figure 3 on a inversé les structures. Ainsi le roulement 15 est interposé radialement entre la périphérie interne de la masse 2 et la périphérie externe d'un moyeu 214 rapporté ici par soudage sur le plateau 11 métallique, par exemple en acier. D'une manière générale les axes 32 et les têtes d'articulation 30 sont implantés sur une circonférence de diamètre voisin de celui sur lequel sont implantés les trous 90 pratiqués (figures 1 et 3) dans la seconde masse 2 pour accès aux têtes des vis de fixation 201 (figure 3) du plateau 11 au vilebrequin 16. Les axes 32 alternent circonférentiellement avec les trous 90. Ici les cassettes 10 sont équipées d'un seul ressort à boudin 54. Plus précisément le ressort 54 est comprimé axialement entre un premier élément comportant la tête 30 pour son articulation à la seconde masse 2 et un second élément qui comporte la seconde tête 34 pour son articulation à la première masse tournante. Le premier élément comporte une tige solidaire de la tête 30 (figure 2) et une rondelle d'appui double à l'autre extrémité de la tige soudée à la rondelle supérieure. Le ressort 54 s'appuie à son extrémité supérieure sur la rondelle d'appui du premier élément. Le second élément comporte un fourreau entourant le ressort 54 et un corps externe doté d'un cavalier qui chevauche la seconde tête d'articulation 34. Le corps externe est une pièce unique en forme de U avec deux tronçons longitudinaux et une branche centrale formant le cavalier. Chaque tronçon longitudinal est nervuré. La seconde tête 34 est une pastille trouée chevauchée par ledit cavalier en étant en butée contre la rondelle d'appui du premier élément. Le corps externe est en contact intime avec la périphérie externe du fourreau en matériau résistant à l'usure. Une seconde rondelle d'appui double est soudée aux extrémités des tronçons longitudinaux du corps externe. Ainsi qu'on l'aura compris, le ressort 54 est comprimé entre les deux rondelles d'appui double pour appui, d'une part, de l'extrémité concernée du ressort 54 et, d'autre part, soudage respectivement du corps externe et de la tige. Chaque rondelle double comporte ainsi une rondelle traitée pour appui du ressort 54 et une rondelle non traitée pour le soudage de la tige ou du corps externe. Bien entendu les cassettes 10 peuvent comporter plusieurs ressorts comme visible dans le document SAE 950893 précité. En variante le ressort à boudin 54 comporte à ses extrémités des boucles pour montage direct sur les tiges 36 et les axes 32. En variante, au lieu d'un ressort à boudin on peut utiliser un bloc en matière élastique, tel que de l'élastomère. Le bloc est par exemple interposé entre les deux rondelles d'appui des figures 1 et 2 en étant traversé par la tige portant la tête 30. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description, on obtient une filtration optimale des vibrations à l'aide du dispositif de frottement 104, selon l'invention, engrenant à jeu avec la rondelle 100 de manière précitée, et le dispositif de frottement constant 300,301 à action axiale engrenant sans jeu avec la première masse 1 et implanté radialement en dessous du dispositif de frottement 104. La rondelle 100 permet un bon maintien des axes 32 qui sont ainsi reliés ensemble. Une désolidarisation des axes 32 est ainsi évitée. Le double volant est donc d'un fonctionnement plus fiable et est plus robuste. La rondelle 100 présente ainsi plusieurs fonctions à savoir, elle forme une rondelle de commande pour le dispositif de frottement 104, elle offre une face d'appui au dispositif de frottement constant 300 ou porte un constituant de celui-ci, elle permet la création d'un sous-ensemble rondelle - axes, en fonctionnement elle maintient les axes et évite un déplacement de ceux-ci, enfin elle constitue un outil de montage des axes. Bien entendu la présence du second dispositif de frottement constant 300,301 n'est pas nécessaire. La rondelle 102 peut engrener sans jeu circonférentiel avec la rondelle 100. REVENDICATIONS 1. Double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, comportant une première masse tournante (1) propre à être liée en rotation à un arbre menant, une deuxième masse tournante (2) montée tourillonnante sur la première masse (1) à l'aide de moyens de palier (15) et adaptée à former le plateau de réaction d'un embrayage à friction propre à être lié en rotation de manière débrayable à un arbre mené, et un dispositif élastique, implanté radialement vers l'extérieur par rapport aux moyens de palier (15), pour accoupler élastiquement la seconde masse tournante (2) à la première masse tournante (1), dans lequel le dispositif élastique comporte une série d'organes élastiques (54) d'orientation globalement radiale dont chacun est monté à articulation, d'une part sur la première masse tournante (1) par l'intermédiaire d'un premier axe (36) et, d'autre part, sur la deuxième masse tournante (2) par l'intermédiaire d'un second axe (32), et du type dans lequel un premier dispositif (104) de frottement à action axiale agissant entre les deux masses tournantes (1, 2) est situé radialement entre les deux séries d'axes (36, 32), caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle (100) d'orientation transversale qui porte, au voisinage de l'un de ses bords (108), les axes (32) appartenant à l'une des deux séries d'axes (32, 36) et dont l'autre bord (140) entraîne en rotation l'un (102) des composants du dispositif de frottement à action axiale (104). 2. Double volant amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle (100) s'étend transversalement le long d'un côté (210) des organes élastiques (10) et en ce que son bord (108) qui porte les axes (32) est décalé axialement en direction de l'autre côté (109) des organes élastiques (10). 3. Double volant amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle (100) est reçue au moins en partie dans une cavité (110) formée dans la face transversale en vis-à-vis (112) de la masse tournante (1) qui porte les axes (36) appartenant à l'autre série d'axes. 4. Double volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des axes (32) portés par la rondelle (100) est monté sur la rondelle (100) par sertissage de sa tête (120) pour constituer un sous-ensemble rondelle (100)-axes (32) en vue de son montage. 5. Double volant amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité libre (124) de chacun des axes (32) portés par la rondelle (100) traverse une tête (30) d'articulation d'un organe élastique (10) et un trou axial (126) de la masse tournante (2,21) associée de manière à permettre la fixation (130) des axes (32) sur cette masse tournante (2, 21). 6. Double volant amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre (130) de chaque axe (32, 124) est sertie axialement dans un lamage (128). 7. Double volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit autre bord (140) de la rondelle (100) comporte des moyens (144) pour son engrènement avec une rondelle tournante de frottement (102) du dispositif de frottement à action axiale (104). 8. Double volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de frottement à action axiale (104) est agencé dans un logement (148) d'orientation axiale formé dans la masse tournante (1) qui porte les axes (36) appartenant à l'autre série d'axes. 9. Double volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite série d'axes (32) portés par la rondelle ('00) est située radialement vers l'intérieur par rapport à l'autre série d'axes (36). 10. Double volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes (32) portés par la rondelle (100) sont lesdits seconds axes portés par la deuxième masse tournante (2). 11. Double volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un autre dispositif de frottement constant (300-301) est interposé axialement entre la rondelle (100) et la face transversale en vis-à-vis (12) de la première masse tournante (1) et radialement en dessous du premier dispositif de frottement (104).