Brevet FR2736117A1 — publié le 19970103

"Amortisseur de torsion, notamment pour véhicule automobile" L'invention concerne, d'une manière générale, les amortisseurs de torsion, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant coaxialement deux parties, I'une primaire, I'autre secondaire, montées rotatives l'une par rapport à l'autre, avec, intervenant entre ces parties, outre des moyens de centrage, des moyens élastiques et des moyens de frottement. Une telle disposition est par exemple celle qui est adoptée pour la construction d'un double volant amortisseur qui, comme on le sait, comprend un volant primaire et un volant secondaire entre lesquels est placé cinématiquement un amortisseur de torsion tel que ci-dessus, le double volant amortisseur permettant de mieux filtrer les oscillations torsionnelles du moteur du véhicule. La demande de brevet français déposée le 4 mai 1995 au nom de la demanderesse sous le numéro 95 05 332 décrit un tel double volant équipé d'un tel amortisseur de torsion; le double volant selon cette demande comprend des moyens élastiques à action circonférentielle constitués par des ressorts disposés globalement circonférentiellement, et des moyens de frottement placés à l'extérieur de l'espace compris entre les volants primaire et secondaire. Les moyens élastiques peuvent être constitués par des ressorts disposés globalement radialement et agencés dans une sorte de cassette attelée aux volants primaire et secondaire par ses extrémités qui coopèrent avec des pions portés par lesdits volants; une telle disposition est, par exemple, décrite dans la demande de brevet français déposée le 28 septembre 1994 au nom de la demanderesse sous le numéro 94 11 572; le double volant selon cette demande comprend des moyens de frottement placés à l'intérieur de l'espace compris entre les volants primaire et secondaire. La présente invention a pour objet de modifier les moyens de frottement pour libérer de la place entre les volants primaire et secondaire tout en tirant partie de ceux-ci pour réaliser une nouvelle fonction. La présente invention a pour objet un dispositif amortisseur de torsion, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant coaxialement deux parties, I'une primaire, I'autre secondaire montée rotative par rapport à la partie primaire par des moyens de centrage, avec, intervenant entre ces parties, outre les moyens de centrage, des moyens élastiques et des moyens de frottement, lesdits moyens élastiques étant logés dans l'espace compris entre les deux parties au dessus des moyens de centrage, les moyens de frottement étant disposés à l'extérieur de cet espace, dans lequel les moyens élastiques sont constitués par des ressorts disposés globalement radialement agissant chacun entre deux tirants montés à articulation respectivement sur l'une et l'autre desdites parties primaire et secondaire, I'un des tirants étant monté à articulation sur la partie secondaire par l'intermédiaire d'un pion, le dispositif étant caractérisé en ce que les moyens de frottement sont placés au droit desdits pions pour caler axialement ceux-ci. Ainsi, les pions peuvent être emmanchés à force dans la partie secondaire sans risquer d'être extraits axialement, notamment suite aux nombreuses sollicitations dont est l'objet en fonctionnement le dispositif, en particulier suite à des chocs. Avantageusement, les moyens de frottement sont implantés à la périphérie interne de la partie secondaire, ce qui permet de diminuer la longueur de l'appendice, tel qu'un moyeu, supportant les moyens de centrage, tels qu'un roulement à billes ou un palier lisse. Avantageusement, les moyens de frottement comportent une rondelle placée au droit des pions. Ces pions sont avantageusement épaulés pour coopérer avec ladite rondelle dans un sens axial et avec un embrèvement du passage de la partie secondaire dans laquelle est monté chaque pion. Avantageusement, les ressorts sont montés dans des cassettes articulées, d'une part, sur la partie primaire et, d'autre part, sur la partie secondaire; I'articulation des cassettes, dans lesquelles sont montés les ressorts, reliant celles-ci à la partie secondaire est plus proche de l'axe du dispositif que ne l'est l'articulation reliant celles-ci à la partie primaire. De préférence, les moyens de frottement comprennent une couronne d'appui et une rondelle d'appui solidaires de la partie secondaire entre lesquelles sont serrés élastiquement au moins une rondelle de frottement solidaire en rotation de la couronne d'appui et au moins un disque de frottement solidaire en rotation de la partie primaire; la solidarisation en rotation dudit au moins un disque de frottement avec la partie primaire est réalisée par l'intermédiaire d'une rondelle d'entraînement, solidaire de la partie primaire, ayant au moins une patte d'entraînement axiale qui coopère avec une échancrure dudit disque de frottement; les moyens de centrage sont constitués d'un roulement à billes dont la piste intérieure est immobilisée axialement par un bord central de la rondelle d'entraînement sur un moyeu solidaire de la partie primaire. Avantageusement, la partie primaire est destinée à être solidarisée par des vis à un arbre menant; les moyens de centrage sont placés sous les vis de fixation. Avantageusement, I'articulation sur la partie secondaire des cassettes, dans lesquelles sont montés les ressorts, est réalisée par des pions épaulés au droit desquels est placée la rondelle d'appui pour le maintien axial desdits pions. De préférence, les vis de fixation sont prémontées et maintenues en place sur la partie secondaire par une pièce de maintien. Selon une application particulièrement préférée, les parties primaire et secondaire sont respectivement le volant primaire et le volant secondaire d'un double volant du moteur d'un véhicule automobile. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un amortisseur de torsion suivant l'invention; - la figure 2 est une vue en plan montrant à plus grande échelle les moyens élastiques de l'amortisseur de la figure 1; - la figure 3 est une vue à plus grande échelle de la loupe III de la figure 1; - la figure 4 est une vue partielle en perspective de la tôle d'entraînement de la figure 3; et - la figure 5 est une vue partielle en plan montrant la pièce de maintien des vis des figures 1 et 3. En se reportant aux figures, on voit le volant primaire 1 de I'amortisseur de torsion destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, le vilebrequin du moteur du véhicule; sa fixation est réalisée usuellement à l'aide de vis telles que 28. Le volant primaire 1 est constitué d'un plateau primaire 14 qui porte à sa périphérie la couronne de démarreur 1 2 et présente centralement un moyeu 13 fixé à la périphérie interne du plateau primaire 14. Avantageusement, les vis 28 sont prémontées et maintenues en place élastiquement par une pièce de maintien 70, mieux visible sur la figure 5, constituée de fourreaux 71 reliés entre eux par des ponts 72, chaque fourreau 71 étant placé dans un alésage 43 du volant secondaire 2 et recevant élastiquement à force une vis 28 qui y est serrée radialement et ce avant montage sur le vilebrequin pour éviter que les vis 28 ne dépassent de trop et ne se perdent. Le volant secondaire 2 est monté de manière coaxiale et rotative par rapport au volant primaire 1 par l'intermédiaire de moyens de centrage 9, ici un roulement à billes, en variante un palier lisse, placés entre la périphérie externe du moyeu 13 du volant primaire 1 et la périphérie interne du volant secondaire 2. Le volant secondaire 2 constitue le plateau de réaction d'un embrayage en offrant une face de friction pour le disque de friction 20 de l'embrayage dont le mécanisme unitaire couvercle-plateau de pression- moyens élastiques d'application a été désigné dans son ensemble par la référence 50; un tel mécanisme d'embrayage est bien connu et ne sera pas décrit davantage; grâce à ce mécanisme 50, le volant secondaire 2 est lié en rotation, de manière débrayable, à un arbre mené, ici l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, solidaire en rotation du disque de friction 20 par l'intermédiaire d'un moyeu 51 qu'il porte, disque de friction 20 dont les garnitures sont, en position embrayage engagé, serrées entre le plateau de pression du mécanisme 50 et le plateau de réaction constitué par le volant secondaire 2 sous l'action du diaphragme du mécanisme 50. Entre les volants primaire 1 et secondaire 2 intervient un amortisseur de torsion ayant des moyens élastiques à action radiale 5 et des moyens de frottement 10 qui vont être décrits maintenant. Les moyens élastiques 5 comportent des organes élastiques 52 constitués par des ressorts hélicoïdaux; ils sont disposés globalement radialement entre les volants primaire 1 et secondaire 2 et sont montés dans des cassettes articulées comportant, de manière connue en soi, d'une part, un voile 53 doté de logements pour le montage en parallèle de deux ressorts 52 et, d'autre part, deux plaques de guidage 54 et 55 disposées de part et d'autre du voile 53 et présentant également des logements en regard du logement du voile 53 pour le montage desdits ressorts 52. Le nombre de cassettes dépend des applications. On notera que les plaques de guidage 54, 55 et le voile 53 forment des tirants pour les ressorts 52 agissant entre ceux-ci. Les plaques de guidage 54, 55 sont fixées latéralement l'une à l'autre par des rivets 56; des guides 65, à section en U, disposés latéralement, guident le voile 53 pour son déplacement par rapport aux plaques de guidage 54, 55. Le voile 53 présente à sa périphérie une extension 57 portant un palier lisse 58 pour le montage d'un axe d'articulation constitué par la queue 61 d'un pion épaulé 59 traversant un passage 60 bordé, du côté du disque de friction 20, d'un embrèvement contre lequel bute axialement la tête 62 du pion épaulé 59; du côté opposé radialement par rapport à l'extension 57, le voile 53 est muni d'une échancrure 66 pour le passage d'un tube palier 67 porté par les plaques de guidage 54, 55; le tube palier 67 reçoit un pion 68 d'articulation solidaire du volant primaire 1; avantageusement, une chape annulaire 69 soudée au volant primaire 1 soutient une extrémité du pion 68 dont l'autre extrémité est soutenue directement par le volant primaire 1, qui présente une pièce soudée (non référencée) à sa périphérie externe pour augmenter l'inertie de l'amortisseur de torsion. Cette pièce est soudée sur la jupe annulaire d'orientation axiale que présente le plateau 14 à sa périphérie externe. La couronne de démarreur 12 est soudée au niveau de l'extrémité libre de ladite jupe (figure 1). Les moyens de frottement 10 comprennent une rondelle d'entraînement 40 à pattes solidaires du volant primaire 1 par l'intermédiaire du moyeu 13 ici d'un seul tenant avec le plateau 14. Ces moyens 10 permettent selon l'invention de caler axialement le pion 59. Ces moyens de frottement 10 sont disposés du côté de la face externe du volant secondaire 2, du côté opposé au plateau 14; ils comprennent une couronne d'appui 30 et une rondelle d'appui 31; la couronne d'appui 30 est en forme générale de cuvette annulaire ayant un rebord 34 plan et un fond 35 également plan, les plans du rebord 34 et du fond 35 étant décalés axialement; dans la couronne d'appui 30 sont prévues des ouvertures 36 radiales destinées à recevoir au moins partiellement les pattes 37 de deux rondelles de frottement 33 solidaires ainsi en rotation, avec mobilité axiale, de la couronne d'appui 30 par une liaison à coopération de forme du type tenon - mortaise, et au moins un disque de frottement 39 destiné à être entraîné en rotation par la rondelle d'entraînement 40, deux disques de frottement 39 selon l'exemple représenté, ainsi qu'un moyen élastique à action axiale tel qu'une rondelle Belleville 38 pour le serrage entre eux des rondelles 37 et des disques de frottement 39, I'un des disques 39 coopérant avec la rondelle d'appui 31; la couronne d'appui 30 et la rondelle d'appui 31 sont solidarisées au volant secondaire 2 par des rivets 41; selon une variante non représentée, les rivets 41 sont remplacés par des vis rendant les moyens de frottement 10 démontables; la rondelle d'appui 31 qui entoure les vis 28 est avantageusement disposée au droit des pions épaulés 59, assurant ainsi le maintien axial de ceux-ci. Les disques 39 présentent à leur périphérie interne des échancrures radiales 21; les échancrures 21 d'un disque 39 peuvent être circonférentiellement plus larges que les échancrures 21 de l'autre disque 39, ou non. Ici, les disques 39 sont en matière plastique et sont plus épais à leur périphérie interne pour formation des échancrures 21 et diminuer les phénomènes de matage provoqués de manière décrite ci- après par la rondelle 40. La rondelle d'entraînement 40 est de façon générale une rondelle annulaire en tôle découpée dont des pattes 42 d'entraînement ont été rabattues axialement pour l'entraînement en rotation des disques 39 par coopération avec les échancrures 21 desdits disques; la largeur circonférentielle des pattes 42, définie par des retours 63 à quatre-vingt dix degrés qu'elles présentent, est égale, au jeu de montage près, à la largeur circonférentielle des échancrures 21 d'un disque 39 en sorte que celui-ci est attelé en rotation sans jeu à la rondelle 40; par contre, lorsque la largeur des échancrures 21 de l'autre disque 39 est plus grande que celle des pattes 42 de la rondelle 40, la rondelle 40 n'entraîne ce dernier qu'après qu'ait été rattrapé un jeu circonférentiel correspondant à la différence des largeurs des échancrures 21 des deux disques: ainsi, le dispositif à frottement est à deux étapes de frottement. Bien entendu les échancrures peuvent être de même largeur circonférentielle. La rondelle d'entraînement 40 présente des ouvertures 44 destinées à être placées au droit des alésages 43 du volant secondaire 2 pour I'accessibilité des vis 28. Ces ouvertures sont en coïncidence avec celles pratiquées dans le disque de friction 20 et le diaphragme du mécanisme 50. On appréciera la forme compacte et peu encombrante de l'ensemble qui vient d'être décrit; les moyens de centrage 9 sont de petite taille et placés sous les vis 28 de fixation. La rondelle 40 présente un bord central 64 agencé en sorte de constituer la butée axiale côté extérieur du roulement 9 (la bague intérieure de celui-ci) sur le moyeu 13, pour le maintien de la cage extérieure du roulement 9 arrêtée, de l'autre côté, par un épaulement du moyeu 13; un épaulement, d'un côté, et un circlips, de l'autre côté, maintiennent axialement 1 5 la bague extérieure du roulement 9. Les moyens de frottement 10 pourraient également, selon une variante non représentée, être réalisés sous forme d'une cassette, à la manière de celle qui est décrite dans la demande 95 05 332 déjà citée ci-dessus. Grâce à l'invention, les pions 28 ne peuvent s'échapper notamment sous les chocs dont ils sont l'objet en service car, dans un sens axial, ils sont calés par la rondelle 31 et, dans l'autre sens axial, par l'embrèvement du passage 60, délimitant un épaulement. Bien entendu, l'épaulement peut être rapporté sur le pion 59; il peut, par exemple, consister en un circlips. Il peut être prévu un ressort par cassette comme visible dans les figures 1 et 3 du document WO 94/27062. Les tirants peuvent être d'un seul tenant avec les ressorts et consister en un prolongement de ceux-ci. On appréciera que la disposition selon l'invention permet de rapprocher les moyens de centrage du plateau 14 de la partie primaire. On notera que le disque de friction 20 a une forme tortueuse pour ne pas interférer avec les moyens de frottement 10 implantés radialement en dessous de la face de friction qu'offre le volant 2 pour le disque de friction 20. Ces moyens de frottement 10 présentent des faces de frottement implantées radialement au dessus des vis 28, les rondelles 39 étant serrées entre, respectivement, la rondelle 31 et la rondelle 33 et entre les deux rondelles 33. L'entraînement des disques 39 par la rondelle 40 est également implanté radialement au dessus des vis 28. REVENDICATIONS 1. Dispositif amortisseur de torsion comportant coaxialement deux parties, I'une primaire (1), I'autre secondaire (2), montée rotative par rapport à la partie primaire (1) par des moyens de centrage (9) tels qu'un roulement à billes, avec, intervenant entre ces parties (1, 2), outre les moyens de centrage (9), des moyens élastiques (5) et des moyens de frottement (10), lesdits moyens élastiques (5) étant logés dans l'espace compris entre les deux parties (1, 2) au dessus des moyens de centrage (9), les moyens de frottement (10) étant disposés à l'extérieur de cet espace, et dans lequel les moyens élastiques (5) sont constitués par des ressorts (52) disposés globalement radialement et agissant chacun entre deux tirants (54, 55 53) montés à articulation respectivement sur l'une et l'autre desdites parties primaire (1) et secondaire (2), I'un (53) des tirants étant monté à articulation sur la partie secondaire (2) par l'intermédiaire d'un pion (59), le dispositif 1 5 étant caractérisé en ce que les moyens de frottement (10) sont placés au droit desdits pions (59) pour caler axialement ceux-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ressorts (52) sont montés dans des cassettes articulées, d'une part, sur la partie primaire (1) et, d'autre part, sur la partie secondaire (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'articulation des cassettes, dans lesquelles sont montés les ressorts (52), reliant celles-ci à la partie secondaire (2) est plus proche de l'axe du dispositif que ne l'est l'articulation reliant celles-ci à la partie primaire (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de frottement (10) comprennent une couronne d'appui (30) et une rondelle d'appui (31) solidaires de la partie secondaire (2) entre lesquelles sont serrés élastiquement au moins une rondelle de frottement (33) solidaire en rotation de la couronne d'appui (30) et au moins un disque de frottement (39) solidaire en rotation de la partie primaire (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la solidarisation en rotation dudit au moins un disque de frottement (39) avec la partie primaire (1) est réalisée par l'intermédiaire d'une rondelle d'entraînement (40), solidaire de la partie primaire (1), ayant au moins une patte d'entraînement axiale (42) qui coopère avec une échancrure (21) dudit disque de frottement (39). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de centrage (9) sont constitués d'un roulement à billes dont la piste intérieure est immobilisée axialement par un bord central (64) de la rondelle d'entraînement (40) sur un moyeu (13) solidaire de la partie primaire (1). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la partie primaire (1) est destinée à être solidarisée par des vis (28) à un arbre menant. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de centrage (9) sont placés sous les vis (28) de fixation. 9. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que l'articulation sur la partie secondaire (2) des cassettes, dans lesquelles sont montés les ressorts (52), est réalisée par des pions épaulés (59) au droit desquels est placée la rondelle d'appui (31) pour le maintien axial desdits pions (59). 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait que les vis (28) de fixation sont prémontées et maintenues en place sur la partie secondaire (2) par une pièce de maintien (70). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les parties primaire (1) et secondaire (2) sont respectivement le volant primaire et le volant secondaire d'un double volant du moteur d'un véhicule automobile.