Brevet FR2736406A1 — publié le 19970110

L'invention concerne un disque d'embrayage à amortisseur de torsion pour embrayages de véhicules automobiles, constitué d'un moyeu destiné au montage fixe en rotation sur un arbre de boîte de vitesses, d'un flasque de moyeu, qui est disposé avec un jeu de rotation prédéterminé sur le moyeu, d'au moins une tôle de recouvrement et d'accumulateurs de force d'un amortisseur de torsion principal, d'un amortisseur de torsion de marche à vide, qui est disposé axialement entre la tôle de recouvrement et le flasque de moyeu et présente au moins une plaque de recouvrement, un disque de moyeu et un anneau de friction, la plaque de recouvrement étant liée de manière fixe en rotation au flasque de moyeu et le disque de moyeu au moyeu, et l'anneau de friction agissant par l'intermédiaire d'une protubérance axiale sur le disque de moyeu, avec un jeu de rotation, qui sur le plan de la valeur angulaire est plus petit que celui existant entre le flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal et le moyeu, l'ensemble comprenant également un accumulateur de force axiale, qui, en s'appuyant sur la tôle de recouvrement, produit une force axiale destinée à serrer l'amortisseur de torsion de marche à vide, entre la tôle de recouvrement et le flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal. Le document DE 39 22 730 A1 divulgue un disque d'embrayage dans lequel l'amortisseur de torsion principal est essentiellement constitué de tôles de recouvrement et d'un flasque de moyeu, ce dernier étant disposé axialement entre les tôles de recouvrement, et monté avec un jeu de rotation sur un moyeu, qui est lié de manière fixe en rotation, à un arbre de boite de vitesses, non représenté. L'amortisseur de torsion principal comprend en outre, des accumulateurs de force, qui sont reçus dans des fenêtres des tôles de recouvrement et du flasque de moyeu, ainsi qu'un dispositif de friction en charge. Axialement entre le flasque de moyeu et l'une des tôles de recouvrement, est disposé un amortisseur de torsion de marche à vide, qui est constitué d'un disque de moyeu fixe en rotation avec le moyeu, et de plaques de recouvrement disposées de part et d'autre de ce disque de moyeu, d'accumulateurs de force, qui s'engagent dans des fenêtres du disque de moyeu et des plaques de recouvrement, ainsi que d'un anneau de friction, qui est disposé axialement entre l'une des tôles de recouvrement de l'amortisseur de torsion principal et la plaque de recouvrement voisine de l'amortisseur de torsion de marche à vide. L'anneau de friction fait saillie dans la direction radiale, au- delà de la plaque de recouvrement voisine de la tôle de recouvrement précédemment citée, et présente dans la zone radialement extérieure, des protubérances axiales qui s'engagent dans des évidements du disque de moyeu, les évidements étant plus grands dans la direction périphérique que les protubérances, pour réaliser le jeu de rotation prédéterminé entre l'anneau de friction et le disque de moyeu. L'anneau de friction s'appuie, d'une part la tôle de recouvrement de l'amortisseur de torsion principal, et d'autre part sur la plaque de recouvrement voisine, de l'amortisseur de torsion de marche à vide, par l'intermédiaire d'un accumulateur de force axiale. En raison de sa disposition axialement entre une tôle de recouvrement de l'amortisseur de torsion principal et la plaque de recouvrement voisine de l'amortisseur de torsion de marche à vide, l'anneau de friction est également sollicité en friction, même lorsque la plage d'action effective de l'anneau de friction, à savoir la plage de l'amortissement de la torsion de charge de marche à vide, a déjà été quittée, parce que dans la plage de l'amortissement de torsion principal il se produit une rotation relative entre les tôles de recouvrement en tant que parties d'entrée de l'amortisseur de torsion principal, et le flasque de moyeu en tant que partie de sortie du dernier cité, et également entre les plaques de recouvrement et la tôle de recouvrement, en raison de la liaison fixe en rotation de ces plaques de recouvrement de l'amortisseur de torsion de marche à vide au flasque de moyeu. Pour cette raison, l'anneau de friction est constamment chargé, même dans une plage de fonctionnement dans laquelle il ne devrait plus être actif, et est donc soumis à une usure rapide, notamment lorsque l'anneau de friction est réalisé en matière plastique, tout au moins sur l'une des ses faces de friction. Une usure sur ces faces de friction peut conduire à une modification de la précontrainte de l'accumulateur de force axiale qui le sollicite, ce qui en définitive peut influencer de manière néfaste le comportement à l'amortissement dans la plage d'action effective de l'anneau de friction, à savoir dans le cas de l'amortissement de torsion de charge en marche à vide. Le but de l'invention consiste à configurer l'amortisseur de torsion de marche à vide d'un disque d'embrayage, de manière à ce qu'il soit soumis à une usure minimale. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que l'anneau de friction est prévu axialement entre la plaque de recouvrement formant la partie d'entrée de l'amortisseur de torsion de marche à vide et le flasque de moyeu formant la partie de sortie de l'amortisseur de torsion principal, en y étant serré par friction, sous l'effet de l'accumulateur de force axiale, qui est une partie constitutive d'un dispositif de friction en charge de l'amortisseur de torsion principal. Grâce à la disposition de l'anneau de friction axialement entre le flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal, et une plaque de recouvrement de l'amortisseur de torsion de marche à vide, il se trouve entre deux pièces, qui, en raison de leur liaison fixe en rotation, ne subissent pas de rotation relative l'une par rapport à l'autre. De ce fait, aussi bien dans la plage de la friction de base en marche à vide, dans laquelle l'anneau de friction, en participant au mouvement du flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal ainsi que de la plaque de recouvrement de l'amortisseur de torsion de marche à vide, peut se déplacer relativement au disque de moyeu de ce dernier cité, qu'à l'intérieur de la plage de l'amortissement principal, dans laquelle le disque de moyeu, les plaques de recouvrement, l'anneau de friction et le flasque de moyeu se déplacent relativement par rapport aux tôles de recouvrement de l'amortisseur de torsion principal, l'anneau de friction reste libre d'un mouvement relatif par rapport à la plaque de recouvrement voisine et au flasque de moyeu voisin. C'est seulement lorsque l'amortisseur de torsion se trouve à l'intérieur de son amortissement de torsion de charge en marche à vide, que la plaque de recouvrement de l'amortisseur de torsion de marche à vide et ainsi le flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal, suivent encore, par liaison par friction, les tôles de recouvrement de ce dernier cité, tandis que l'anneau de friction, après avoir couvert son jeu par rapport au disque de moyeu de l'amortisseur de torsion de marche à vide, est parvenu en appui sur celui-ci et s'est ainsi arrêté. C'est uniquement dans la dernière plage de fonctionnement citée qu'il se produit un mouvement relatif entre l'anneau de friction et les pièces respectivement voisines, de sorte que les intervalles de temps durant lesquels l'anneau de friction est soumis à un fonctionnement entraînant une usure, sont réduits à un minimum. Même lorsque l'anneau de friction est réalisé à l'aide de matière plastique, il est de ce fait inutile de redouter une modification du comportement de l'amortisseur de torsion de marche à vide, en raison de l'effet de l'usure. Il est par ailleurs avantageux que l'anneau de friction soit maintenu par friction entre les pièces associées, à savoir le flasque de moyeu et la plaque de recouvrement, par l'intermédiaire de l'accumulateur de force axiale de l'amortisseur de torsion principal, de sorte qu'il ne nécessite pas d'être associé à un accumulateur de force axiale, qui lui est propre. Grâce à la disposition élégante de l'anneau de friction par rapport à des pièces de l'amortisseur de torsion principal et de l'amortisseur de torsion de marche à vide, il est ainsi possible de réduire le nombre des pièces. Selon un mode de construction particulièrement avantageux quant à la disposition de l'anneau de friction, un disque d'embrayage comprenant un amortisseur de torsion de marche à vide, qui présente de part et d'autre du disque de moyeu, une plaque de recouvrement, dont l'entraînement fixe de rotation par rapport au flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal, s'effectue par l'intermédiaire de pattes coudées axiales de la plaque de recouvrement voisine de la tôle de recouvrement de l'amortisseur de torsion principal, ces pattes traversant sans jeu dans la direction périphérique, des évidements de l'autre plaque de recouvrement, et s'engageant également sans jeu dans la direction périphérique, dans des évidements du flasque de moyeu, est caractérisé en ce que l'anneau de friction est dispose axialement entre le flasque de moyeu et la plaque de recouvrement pourvue des évidements, et s'engage avec sa protubérance, en faisant saillie axialement au-delà de la plaque de recouvrement citée en dernier lieu, dans l'évidement associé du disque de moyeu. Selon une autre caractéristique de l'invention, la protubérance traverse une ouverture dans la plaque de recouvrement voisine, qui est plus grande dans la direction périphérique, que l'évidement dans le disque de moyeu. La plaque de recouvrement autorise ainsi le passage axial de la protubérance de l'anneau de friction, de sorte qu'il est possible de renoncer à un prolongement radial de ce dernier, au-delà de la plaque de recouvrement. Comme l'ouverture dans la plaque de recouvrement est plus grande dans la direction périphérique, que l'évidement dans le disque de moyeu, le mouvement de l'anneau de friction n'est pas restreint. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une coupe longitudinale totale d'un disque d'embrayage; Fig. 2 une représentation agrandie de la moitié supérieure de la coupe selon la figure 1; Fig. 3 une vue de face partielle, présentant certaines zones en coupe; Fig. 4 vue similaire à la figure 2, présentant toutefois une configuration différente sur le plan du mode de construction de l'amortisseur de torsion de marche à vide. Les figures 1 à 3 montrent des vues d'ensemble du disque d'embrayage. Celui-ci est monté de manière fixe en rotation mais axialement mobile, par un moyeu 1, sur un arbre de boite de vitesses non représenté, et tourne autour de l'axe de rotation 3. Il est lié dans le sens périphérique, au flasque de moyeu 2, par l'intermédiaire d'une denture 4 à jeu de rotation 5. De part et d'autre du flasque de moyeu 2, sont disposées des tôles de recouvrement 6 et 7, qui sont reliées l'une à l'autre, de manière fixe en rotation, dans la zone de leur diamètre extérieur, par l'intermédiaire de rivets d'assemblage 35. Dans des fenêtres des tôles de recouvrement 6 et 7, ainsi que dans des fenêtres du flasque de moyeu 2, sont disposés des ressorts de torsion 9, qui en coopérant avec les tôles de recouvrement 6 et 7 et le flasque de moyeu 2, forment un amortisseur de torsion principal 14. A la périphérie extérieure de la tôle de recouvrement 6, sont fixées les garnitures de friction 8. Les deux tôles de recouvrement 6 et 7 sont guidées dans la direction radiale par rapport au moyeu 1, mais de manière tournante, sur le diamètre intérieur de la tôle de recouvrement 6, au moyen d'un anneau de support et de guidage 22. Entre le flasque de moyeu 2 et la tôle de recouvrement 6, est disposé l'amortisseur de torsion de marche à vide 15, qui est composé par deux plaques de recouvrement 10 et 11, un disque de moyeu 12, ainsi que des ressorts de torsion 13. Le disque de moyeu 12 est ici monté de manière fixe en rotation sur le moyeu 1, et toutes les pièces pouvant tourner sont fixées axialement par rapport à celui-ci. La plaque de recouvrement 10 de l'amortisseur de torsion de marche à vide 15, voisine de la tôle de recouvrement 6 de l'amortisseur de torsion principal 14, présente, dans la zone de sa périphérie extérieure, et radialement à l'extérieur des ressorts de torsion 13, des protubérances 16 coudées axialement, qui s'engagent jusque dans des évidements 17 du flasque de moyeu 2 en y établissant une liaison de rotation sans jeu dans la direction périphérique. Ces mêmes protubérances 16 fixent également en direction périphérique, la plaque de recouvrement 11 voisine du flasque de moyeu 2, en s'engageant sans jeu dans la direction périphérique, dans des évidements 38 de la plaque de recouvrement 11. Vu dans la direction axiale, la plaque de recouvrement 10 repose par l'intermédiaire de bordures d'appui 36, sur la plaque de recouvrement 11, et les deux s'appuient axialement sur le flasque de moyeu 2, par l'intermédiaire d'un anneau de friction 27. La force d'appui axiale est ici engendrée par un accumulateur de force axiale 18 sous la forme d'une rondelle-ressort, qui se trouve axialement entre la tôle de recouvrement 7 et un anneau coudé 19, qui est relié de manière fixe en rotation, mais axialement mobile, à la tôle de recouvrement 7 et sollicite une garniture de friction 20, qui pour sa part s'appuie sur le flasque de moyeu 2. La force axiale de l'accumulateur de force axiale 18 est transmise par les rivets d'assemblage 35, à la tôle de recouvrement 6, et de là à nouveau à la plaque de recouvrement extérieure 10 de l'amortisseur de torsion de marche à vide 15, par l'intermédiaire d'une garniture de friction 21. Ce système est ainsi fermé en soi dans la direction axiale, l'accumulateur de force axiale 18 formant, en commun avec l'anneau coudé 19 et les garnitures de friction 20, 21, un dispositif de friction en charge 40. Le guidage axial des pièces pouvant tourner est effectué par l'intermédiaire de l'anneau de support et de guidage 22, qui est inséré de manière axialement fixe, dans la tôle de recouvrement 6. Il est sollicité par un ressort ondulé 24, qui s'appuie sur le côté opposé de la denture 4 du moyeu 1, par l'intermédiaire d'une bague- entretoise 23, et dont la force d'appui est transmise à la tôle de recouvrement 6, par l'intermédiaire de la tôle de recouvrement 7 et des rivets d'assemblage 35. Le moyeu 1 forme en commun avec le ressort ondulé 24, l'anneau de support et de guidage 22 et la bague-entretoise 23, un dispositif de friction de base 25 à faible coefficient de friction, qui est actif sur la totalité de la plage angulaire de rotation relative. Dans la plage d'action de l'amortisseur de torsion principal 14, s'ajoute en supplément à cette force de friction, une force de friction supplémentaire, qui est engendrée par les deux garnitures de friction 20 et 21 en combinaison avec l'accumulateur de force axiale 18. Par ailleurs, il est prévu un dispositif de friction en charge de marche à vide 26, agissant en retard, qui est formé par l'anneau de friction 27 disposé entre la plaque de recouvrement 11 axialement intérieure de l'amortisseur de torsion de marche à vide 15, et le flasque de moyeu 2 de l'amortisseur de torsion principal 14, et maintenu par friction entre les deux pièces 11 et 2 précédemment citées, sous l'effet de l'accumulateur de force axiale 18. L'anneau de friction 27 comporte plusieurs protubérances 28 réparties sur la périphérie, dirigées axialement en direction du disque de moyeu 12 et s'engageant avec un jeu périphérique, dans des évidements 30 du disque de moyeu 12. Sur la figure 2, en vue d'une meilleure clarté de représentation, une protubérance 28 a été rabattue dans le plan de coupe en y étant représentée en trait mixte, tandis que dans l'exemple explicité selon la figure 3, les protubérances 28 et 16 sont disposées de manière répartie sur la périphérie. De ce fait, elles peuvent être ramenées sensiblement sur le même diamètre, et n'occupent que peu de place dans la direction radiale. Le fonctionnement du disque d'embrayage est brièvement le suivant. En fonctionnement en marche à vide du moteur à combustion interne, les pièces 6, 7, 9, 2 de l'amortisseur de torsion principal 14 sont à considérer comme étant un ensemble rigide, et elles se déplacent dans la direction périphérique, par rapport au moyeu 1, uniquement à l'intérieur du jeu de rotation 5 de la denture 4 entre le flasque de moyeu 2 et le moyeu 1. Dans cet état de fonctionnement, l'amortisseur de torsion de marche à vide 15 est sollicité par ses ressorts de torsion 13. La sollicitation des ressorts de torsion 13 s'effectue par les deux plaques de recouvrement 10 et 11 liées de manière fixe en rotation au flasque de moyeu 2, vers le disque de moyeu 12 lié de manière fixe en rotation au moyeu 1. A cette occasion, les pièces suivantes sont en action pour engendrer une friction: d'une part le dispositif de friction de base 25 agissant sur la totalité de la plage d'action du disque d'embrayage, et qui est constitué par les pièces 22, 12, 1, 23 et 24. Une première zone de friction est créée entre le disque de moyeu 12 et un talon 37 formé sur l'anneau de support et de guidage 22 et dirigé vers le disque de moyeu 12, et une seconde zone de friction est créée entre le moyeu 1 et le ressort ondulé 24, par l'intermédiaire de la bague- entretoise 23. En supplément, lors du dépassement d'un angle déterminé à l'avance durant la définition de l'ensemble, commence à agir la force de friction du dispositif de friction en charge de marche à vide 26, par les faits suivants: entrainés par les pièces 11 et 2 fixes en rotation l'une par rapport à l'autre, les protubérances 28 de l'anneau de friction 27, après épuisement du jeu de rotation par rapport aux évidements 30 dans le disque de moyeu 12, parviennent en appui sur la limite associée de l'évidement 30 respectif, ce qui produit l'adaptation du mouvement de l'anneau de friction 27 à celui du disque de moyeu 12 et du moyeu 1, tandis que les plaques de recouvrement 10 et 11, ainsi que le flasque de moyeu 2 suivent invariablement le mouvement des tôles de recouvrement 6 et 7. En conséquence, il s'en suit une friction d'une part entre l'anneau de friction 27 et la plaque de recouvrement 11 qui lui est voisine, et d'autre part entre l'anneau de friction 27 et le flasque de moyeu 2. Cette friction reste effective tant que le jeu dans la zone de la denture entre le moyeu 1 et le flasque de moyeu 2, n'est pas encore épuisé. A chaque inversion du sens de rotation, il se produit tout d'abord une course à vide correspondant au jeu entre les protubérances 28 et les évidements 30, pendant laquelle n'est pas produite de force de friction. Dès que le jeu de rotation 5 précité dans la denture 4, a été totalement épuisé, le flasque de moyeu 2 ainsi que les plaques de recouvrement 10 et 11 et le disque de moyeu 12 de l'amortisseur de torsion de marche à vide 15, sont à considérer comme fixes en rotation avec le moyeu 1, et le disque d'embrayage fonctionne dans la plage de l'amortissement principal. De ce fait, l'anneau de friction 27 est serré entre la plaque de recouvrement 11 et le flasque de moyeu 2 en étant à nouveau libre de forces agissant dans la direction périphérique, et n'est donc plus actif. Les zones de friction se trouvent à présent, d'une part entre la tôle de recouvrement 6 de l'amortisseur de torsion principal 14 et la plaque de recouvrement 10 voisine, de l'amortisseur de torsion de marche à vide 15, et d'autre part entre l'anneau coudé 19 fixe en rotation avec la tôle de recouvrement 7, et le flasque de moyeu 2, au niveau des garnitures de friction 20 et 21. En définitive, il également à noter qu'à chaque inversion du sens de rotation des pièces tournantes par rapport au moyeu 1, le dispositif de friction de charge de marche à vide 26, traverse tout d'abord un angle mort avant d'être à nouveau actif. Le réglage de la force de friction peut s'effectuer simplement en utilisant des garnitures de friction de différentes compositions de matériaux. A l'inverse du mode de réalisation de l'exemple décrit jusqu'à présent, les protubérances 28 sur l'anneau de friction 27, dans le mode de réalisation selon la figure 4, ne sont pas réalisées radialement à l'extérieur de la plaque de recouvrement 11 voisine, mais s'étendent à l'intérieur de la zone o s'étend cette plaque de recouvrement, en direction du disque de moyeu 12. Les protuébrances 28 traversent ici des ouvertures associées 33 s'étendant périphériquement dans la plaque de recouvrement 11, et s'engagent dans les évidements 30 du disque de moyeu 12. Les ouvertures 33 dans la plaque de recouvrement 11, sont suffisamment grandes dans la direction périphérique, pour ne pas entraver un mouvement relatif entre l'anneau de friction 27 et le disque de moyeu 12. De ce fait, les ouvertures 33 sont de préférence plus grandes en direction périphérique, que les ouvertures 30 dans le disque de moyeu 12. Pour le reste, le mode de réalisation de l'amortisseur de torsion selon la figure 4, est identique à celui décrit jusqu'à présent, et il n'est donc pas nécessaire d'y revenir ici, plus en détail. REVENDICATIONS. 1. Disque d'embrayage à amortisseur de torsion pour embrayages de véhicules automobiles, constitué d'un moyeu destiné au montage fixe en rotation sur un arbre de boîte de vitesses, d'un flasque de moyeu, qui est disposé avec un jeu de rotation prédéterminé sur le moyeu, d'au moins une tôle de recouvrement et d'accumulateurs de force d'un amortisseur de torsion principal, d'un amortisseur de torsion de marche à vide, qui est disposé axialement entre la tôle de recouvrement et le flasque de moyeu et présente au moins une plaque de recouvrement, un disque de moyeu et un anneau de friction, la plaque de recouvrement étant liée de manière fixe en rotation au flasque de moyeu et le disque de moyeu au moyeu, et l'anneau de friction agissant par l'intermédiaire d'une protubérance axiale sur le disque de moyeu, avec un jeu de rotation, qui sur le plan de la valeur angulaire est plus petit que celui existant entre le flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal et le moyeu, l'ensemble comprenant également un accumulateur de force axiale, qui, en s'appuyant sur la tôle de recouvrement, produit une force axiale destinée à serrer l'amortisseur de torsion de marche à vide, entre la tôle de recouvrement et le flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal, caractérisé en ce que l'anneau de friction (27) est prévu axialement entre la plaque de recouvrement (11) formant la partie d'entrée de l'amortisseur de torsion de marche à vide (15), et le flasque de moyeu (2) formant la partie de sortie de l'amortisseur de torsion principal (14), en y étant serré par friction, sous l'effet de l'accumulateur de force axiale (18), qui est une partie constitutive d'un dispositif de friction en charge (40) de l'amortisseur de torsion principal (14). 2. Disque d'embrayage selon la revendication 1, comprenant un amortisseur de torsion de marche à vide, qui présente de part et d'autre du disque de moyeu, une plaque de recouvrement, dont l'entraînement fixe de rotation par rapport au flasque de moyeu de l'amortisseur de torsion principal, s'effectue par l'intermédiaire de pattes coudées axiales de la plaque de recouvrement voisine de la tôle de recouvrement de l'amortisseur de torsion principal, ces pattes traversant sans jeu dans la direction périphérique, des évidements de l'autre plaque de recouvrement, et s'engageant également sans jeu dans la direction périphérique, dans des évidements du flasque de moyeu, caractérisé en ce que l'anneau de friction (27) est disposé axialement entre le flasque de moyeu (2) et la plaque de recouvrement (11) pourvue des évidements (38), et s'engage avec sa protubérance (28), en faisant saillie axialement au-delà de la plaque de recouvrement (11) citée en dernier lieu, dans l'évidement (30) associé du disque de moyeu (12). 3. Disque d'embrayage selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la protubérance (28) traverse une ouverture (33) dans la plaque de recouvrement (11) voisine, qui est plus grande dans la direction périphérique, que l'évidement (30) dans le disque de moyeu (12).