Brevet FR2753765A1 — publié le 19980327

La présente invention concerne les amortisseurs de torsion, notamment les frictions d'embrayage pour véhicules automobiles, comportant deux parties coaxiales montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement à matière élastique intervenant entre des doigts d'orientation radiale appartenant de manière circonférentiellement alternée à des pièces de transmission de couple, à savoir une première pièce de transmission de couple appartenant à l'une desdites parties coaxiales, dite première partie, destinée à être solidarisée en rotation à un premier arbre tel qu'un arbre menant, et une deuxième pièce de transmission de couple appartenant à l'autre desdites parties, dite deuxième partie, destinée à être solidarisée en rotation à un second arbre tel qu'un arbre mené. Un tel amortisseur est décrit dans le document FR-A-1 340 558. Dans celui-ci la première pièce de transmission de couple forme à elle seule la première partie et comporte une partie annulaire d'orientation transversale destinée à recevoir des goujons servant à la fixation de la première pièce de transmission de couple à l'arbre menant par exemple. La partie annulaire se prolonge à sa périphérie externe par une couronne d'orientation axiale dotée de doigts dirigés radialement vers l'intérieur et disposée coaxialement à un moyeu cannelé intérieurement. Ce moyeu porte à sa périphérie externe des doigts saillants radialement vers l'extérieur. Le moyeu avec ses doigts constitue à lui seul la deuxième partie destinée à être solidarisée en rotation à un arbre mené par exemple. La masse élastique est fixée sur les flancs des doigts du moyeu et sur des tôles métalliques pliées en V pour coopérer avec les flancs des doigts issus de la couronne de la première pièce de transmission de couple. II en résulte que la première pièce de transmission de couple est d'un coût non négligeable à cause de la présence de la couronne radialement encombrante. La présente invention a pour objet de rendre plus économique la première pièce de transmission de couple, tout en dégageant de la place radialement à la périphérie externe de l'amortisseur de torsion. Suivant l'invention un amortisseur de torsion du type sus-indiqué est caractérisé en ce que la première pièce de transmission de couple comporte un anneau central portant à sa périphérie externe des doigts saillants radialement vers l'extérieur, en ce que le moyeu porte au voisinage de l'une de ses extrémités axiales une collerette d'orientation transversale portant à sa périphérie externe des doigts saillants radialement vers l'extérieur, en ce que l'anneau central de la première pièce de transmission de couple entoure le moyeu au voisinage de l'autre extrémité axiale de celui-ci et en ce qu'un voile globalement d'orientation transversale est fixé sur l'anneau central de la dite première pièce, ledit voile étant destiné à être solidarisé en rotation au premier arbre. Grâce à l'invention la première pièce de transmission de couple est simplifiée car elle ne présente pas de couronne à sa périphérie externe, ce qui permet de dégager radialement de la place. S'agissant par exemple d'une application pour un embrayage à friction, le plateau de pression pourra venir au plus près des doigts des pièces de transmission de couple. Pour un même encombrement radial on pourra donc augmenter la taille des doigts et transmettre ainsi plus de couple etlou augmenter le débattement angulaire relatif entre les deux parties. Le voile a une forme simple et sa fixation centrale à la première pièce de transmission de couple permet de ne pas augmenter l'encombrement radial. Ce voile peut consister en un disque dans le cas d'une friction d'embrayage, ou en un plateau dans le cas d'un double volant amortisseur. Son épaisseur dépend donc des applications et notamment du couple à transmettre et de l'inertie recherchée. C'est grâce au voile que l'on peut simplifier la première pièce de transmission de couple. Suivant une autre caractéristique les doigts du moyeu sont décalés axialement, en direction de l'autre extrémité du moyeu, par rapport à la collerette du moyeu. De même les doigts de la première pièce de transmission de couple sont décalés axialement, en direction de la collerette du moyeu, par rapport à l'anneau central de la première pièce de transmission de couple. Ainsi on réduit l'encombrement axial de l'amortisseur de torsion et les moyens élastiques d'amortissement travaillent dans de bonnes conditions car aucun décalage axial existe entre les doigts, qui se trouvent alors tous dans le même plan médian. Grâce à cette disposition les doigts de la première pièce de transmission de couple se trouvent en vis-à-vis des doigts du moyeu en sorte que les moyens élastiques d'amortissement sont comprimés de manière symétrique. En outre l'anneau central de la première pièce de transmission de couple peut axialement pénétrer sous les doigts du moyeu. Cet anneau peut être en contact intime par son alésage interne avec la périphérie externe du moyeu. En variante l'anneau par sa périphérie externe peut être en contact intime avec la périphérie interne des doigts du moyeu. Avantageusement les moyens élastiques d'amortissement comportent une lame noyée au moins en partie dans la masse élastique. La lame peut être continue ou fractionnée. Elle a une forme ondulée et comporte des branches adjacentes aux doigts, une faible quantité de masse élastique séparant la lame des flancs des doigts. Grâce à cette disposition les deux pièces de transmission de couple sont bien positionnées axialement l'une par rapport à l'autre. La description qui va suivre illustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe, selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'une friction d'embrayage selon l'invention; - la figure 2 est une vue de cette friction selon la flèche 2 de la figure 1 sans le voile de la friction. Dans ces figures l'amortisseur de torsion est une friction d'embrayage pour véhicule automobile. Ainsi qu'on le sait, un embrayage comporte successivement axialement un plateau de réaction, une friction d'embrayage présentant à sa périphérie externe des garnitures de friction, un plateau de pression, un diaphragme et un couvercle. L'ensemble couvercle - diaphragme - plateau de pression forme un sousensemble unitaire rapporté à fixation par son couvercle sur le plateau de réaction calé en rotation sur un arbre menant à savoir le vilebrequin du moteur dans le cas d'une application à un véhicule. Le plateau de pression est solidaire en rotation du couvercle tout en pouvant se déplacer axialement par rapport à celui-ci. Le diaphragme prend appui sur le couvercle pour solliciter le plateau de pression en direction du plateau de réaction afin de serrer les garnitures de friction du disque de friction entre les plateaux de pression et de réaction. Ainsi l'embrayage est normalement engagé et le couple est transmis de l'arbre menant à un arbre mené, à savoir l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses dans le cas d'une application pour véhicule automobile. En effet la friction d'embrayage comporte usuellement un moyeu cannelé intérieurement pour sa liaison à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Ainsi les garnitures de friction appartiennent à l'élément d'entrée de la friction d'embrayage, tandis que le moyeu forme l'élément de sortie de ladite friction. Lorsque l'on agit à l'aide d'une buté de débrayage sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme on fait basculer celui-ci en sorte que le plateau de pression n'est plus sollicité et que les garnitures de friction sont libérées. Dans la présente réalisation les garnitures de friction sont accouplées élastiquement au moyeu par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion. Plus précisément l'amortisseur de torsion comporte deux parties coaxiales 1,2-3 montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement 4,5 à masse élastique 5 intervenant entre des doigts 6,7 d'orientation radiale appartenant de manière circonférentiellement alternée à des pièces de transmission de couple 2,3. Les parties coaxiales 1,2-3 sont montées tournantes autour de l'axe de symétrie axial X-X de l'amortisseur de torsion. L'une desdites parties, dite première partie 1,2, est destinée à être solidarisée en rotation à un premier arbre et compte une première pièce de transmission de couple 2. L'autre desdites parties, dite seconde partie 3, est destinée à être solidarisée en rotation à un second arbre et comporte une seconde pièce de transmission de couple 3. Le premier arbre peut être un arbre mené et le second arbre un arbre menant. Dans l'exemple de réalisation décrit, s'agissant d'une friction d'embrayage pour véhicule automobile, le premier arbre est de manière précitée un arbre menant (le vilebrequin du moteur), tandis que le second arbre est un arbre mené (I'arbre d'entrée de la boîte de vitesses). La deuxième pièce de transmission de couple 3 est ici un moyeu central cannelé intérieurement pour sa liaison en rotation avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Le moyeu 3 est entouré par la première partie coaxiale 1,2 et notamment la première pièce de transmission de couple 2 dite ci-après par commodité première pièce. Suivant une caractéristique un voile 1 est fixé centralement à la première pièce 2. Ce voile 1 est fixé latéralement à la première pièce et est ici de faible épaisseur. II consiste ici en un disque 1 de forme plane. Le disque 1 s'étend transversalement et porte à fixation à sa périphérie externe des garnitures de friction 8 destinées de manière précitée à être solidarisées en rotation au vilebrequin du moteur du véhicule lorsque celles-ci sont serrées entre les plateaux de pression et de réaction. Le voile 1 avec ses garnitures 8, fixées sur chacune de ses faces ici par collage en variante par rivetage, constitue l'élément d'entrée de l'amortisseur. L'élément d'entrée est distinct de la première pièce 2 ce qui permet de simplifier celle-ci et de dégager radialement de la place à la périphérie externe de l'amortisseur. La première pièce 2 présente, suivant l'invention, des doigts 6 à l'image des doigts 7 que présente le moyeu 3. Ici les doigts 6 et 7 sont identiques en étant d'orientation radiale. L'extrémité libre des doigts est arrondie. Les doigts 6,7 sont plus épais axialement que circonférentiellement comme visible dans les figures. Les moyens élastiques d'amortissement 4,5, dits ci-après moyens élastiques, comportent une lame 4 peu épaisse et dont la largeur axiale des doigts 6 et 7. Une faible quantité de matière élastique 5 est présente entre les flancs des doigts 6 et 7 et la lame 4. Grâce à cette disposition la première pièce 2 est bien positionnée axialement par rapport au moyeu 3. Suivant une caractéristique de l'invention le moyeu 3 présente au voisinage de l'une de ses extrémités axiales une collerette 9 d'orientation transversale. Cette collerette 9 délimite ici cette extrémité axiale. En variante elle peut être décalée axialement, notamment pour des raisons de guidage afin de rallonger le moyeu. La collerette 9 porte à sa périphérie externe les doigts 7 précités saillants radialement vers l'extérieur. Ici pour réduction du nombre des pièces les doigts 7 sont d'un seul tenant avec la collerette 9, elle-même d'un seul tenant avec le moyeu 3. La première pièce 2 présente un anneau central 10 également monobloc avec ses doigts 6 associés, qui s'étendent radialement en saillie vers l'extérieur. L'anneau 10 entoure le moyeu 3 au voisinage de l'autre extrémité axiale dudit moyeu. Le disque 1 est en contact avec la face latérale de l'anneau 10 tournée à l'opposé de la collerette 9. Il peut être fixé par soudage à l'anneau 10. Ici il est fixé par des organes de fixation 11 à l'anneau 10. Les organes 11 peuvent consister en des vis, des boulons ou autres. Ici les organes 11 consistent en des rivets et l'anneau 10 est troué en conséquence. Les doigts 6 sont décalés axialement par rapport à l'anneau 10. Ils sont décalés axialement en direction de la collerette 9. Les doigts 7 sont également décalés axialement par rapport à la collerette 9 en direction de l'anneau 10. Les décalages axiaux ne se font pas de manière symétrique. Le décalage est tel que l'anneau 10 pénètre à l'intérieur des doigts 7 plus épais que la collerette 9. Un intervalle axial existe entre l'anneau 10 et la collerette 9. De manière, ici symétrique, la collerette 9 pénètre à l'intérieur des doigts 6 plus épais que l'anneau 10. Toutes ces dispositions permettent de réduire l'encombrement axial. En outre la première pièce 2, par sa périphérie externe de son anneau 10, peut être en contact intime avec la périphérie interne des doigts 7. En variante l'anneau 10 peut être, par sa périphérie interne, en contact avec la périphérie externe du moyeu 3. La première pièce est donc centrée soit par le moyeu 3 lui-même, soit par les doigts 7 du moyeu 3. Grâce à ces dispositions les doigts 6 et 7 ne sont pas décalés axialement les uns par rapport aux autres. Ils sont donc axialement alignés. La lame 4 travaille donc dans de bonnes conditions. On notera également que le décalage axial permet d'éviter toute interférence entre les doigts 6 et 7 et le voile 1. Ainsi qu'on l'aura compris le nombre des doigts dépend des applications. La première pièce 2 et le moyeu 3 peuvent présenter chacune trois doigts répartis régulièrement circonférentiellement, avec alternance circonférentielle des doigts 6 de la première pièce 2 avec ceux 7 du moyeu 3. Ici le moyeu 3 et la première pièce 2 présentent chacun deux doigts 6,7 diamétralement opposés avec répartition des doigts 6,7 à 90" les uns par rapport aux autres. Les moyens élastiques 4,5 sont ici continus. La lame 4 est déformable en étant de forme ondulée pour contourner l'extrémité libre des doigts 6,7. La lame 4 présente des sommets externes les plus éloignés radialement du moyeu 3, et des sommets internes, les plus proches radialement du moyeu 3. La lame 9 coiffe par l'intermédiaire de ses sommets externes le bout des doigts 6,7 et s'étend de manière adjacente par rapport à l'extrémité libre des doigts. Une faible quantité de masse élastique existe entre la lame 4 et l'extrémité libre des doigts et notamment les flancs desdits doigts. Un intervalle existe entre les sommets internes et respectivement l'anneau 10 et la collerette 9. Des orifices élargis existent au niveau des sommets internes. Des bagues 13 sont montées dans ses orifices formant le fond de fentes 14 borgnes orientées radialement vers l'extérieur. De même des orifices élargis sont associés aux sommets externes, non associés aux doigts 6,7. Les orifices forment le fond de fentes 15 borgnes orientés radialement vers l'intérieur. Les fentes 15 associées aux sommets externes sont moins larges que les fentes 14 associées aux sommets internes. Ici la lame 4 s'étend sur 360" et est noyée (enrobée) en majeure partie dans la masse élastique 5. Ainsi lors d'un mouvement angulaire relatif entre la première pièce 2 et le moyeu 3, on déforme circonférentiellement les lames à la manière d'un accordéon, puis les fentes 15 associées aux sommets externes deviennent de largeur nulle en sorte que l'on écrase plus de masse élastique et enfin les fentes 14 associées aux sommets internes deviennent de largeur nulle avec encore plus de masse élastique 5 écrasée. Ainsi les moyens élastiques 4,5 sont à action étagée. Grâce aux bagues 13, on permet à la masse 2 élastique 5 de s'enrouler autour des bagues. Ainsi qu'il ressort à l'évidence des dessins et de la description, la masse élastique 5 est fixée sur le bout des doigts 6,7 à sommet arrondi. Cette fixation est réalisée ici par adhérisation tel qu'un collage ou une vulcanisation in-situ. Les branches de la lame 4 sont noyées dans la masse élastique 5 avec apparition de butées délimitées par les fentes 14,15. La lame 4 est adhérisée à la masse élastique 5. Une faible quantité de masse élastique 5 est présente au niveau des sommets externes de la lame 4 formant une ceinture au niveau de l'extrémité libre des doigts 6,7. La lame 4 peut s'étendre sur 180O par exemple d'un flanc d'un doigt 6 à l'autre flanc dudit doigt. La lame 4 peut être fractionnée en quatre portions en forme de W, chaque portion s'étendant entre deux doigts 6,7 consécutifs. La masse élastique 5 peut consister en un anneau avec des trous pour faciliter sa déformation. Dans ce cas les sommets externes et internes de la lame 4 s'étendent à l'extérieur de la masse. La lame 4 peut être métallique. Ici la lame 4 est en matériau composite comprenant une matière synthétique, telle que de la matière plastique, par exemple du polyamide 6.6, dans laquelle sont noyées des fibres continus tels que des fibres de verre, de carbone ou d'aramide qui sont orientées de préférence dans le sens des efforts agissant sur les moyens élastiques 4,5 lors de la rotation relative entre les pièces de transmission de couple 4,5. La masse élastique 5 est en élastomère, tel que du caoutchouc naturel ou du caoutchouc de synthèse par exemple à base de butyle ou de styrol-butadiène. Les fibres de la lame 4 peuvent être imprégnées d'une résine thermodurcissable du type epoxy ou vinyle-ester. La masse élastique 5 est adhérisée aux doigts 6,7 et à la lame 4. Bien entendu la présence des bagues 13 n'est pas nécessaire. Avantageusement les fentes 14 et 15 sont délimitées par des bords présentant une dépouille, en sorte que lorsque lesdits bords viennent en butée (fentes 14 ou 15 de largeur nulle) il se produit une déformation contrôlée de la masse élastique dans un seul sens. En variante les doigts 6,7 peuvent être rapportés par exemple par rivetage, vissage ou soudage sur l'anneau 10 et la collerette 9. Dans ce cas les doigts 6,7 présentent à leur base des prolongements circonférentiels disposés de part et d'autre du doigt pour appui sur chaque prolongement de la tête d'un organe de fixation, tel qu'un rivet ou une vis, du doigt 6,7 respectivement à l'anneau 10 et à la collerette 9. Le voile 1 peut présenter à sa périphérie externe, au-dessus des doigts 6,7, une portion décalée axialement par rapport à sa partie principale. Le voile 1 peut être fixé directement sur un volant moteur solidaire de l'arbre menant (du vilebrequin). Le voile 1 peut être plus épais et former le plateau d'un double volant amortisseur. Le voile 1 peut former le piston d'un embrayage de verrouillage monté dans un appareil d'accouplement hydrocinétique. L'invention est donc applicable à de nombreux amortisseurs de torsion. D'une manière générale le moyeu métallique peut être obtenu par usinage, forgeage. II peut être également en matériau fritté. Dans tous les cas les doigts 6,7 sont respectivement plus épais que l'anneau 10 et la collerette 9 pour réduction de l'encombrement axial et imbrication, de manière précitée, de la première pièce et du moyeu. Le disque 1 peut avoir une forme tortueuse et présenter à sa périphérie externe une portion décalée axialement s'étendant radialement au-dessus des doigts 6,7 en sorte que les garnitures de friction 8 sont décalées axialement. REVENDICATIONS 1- Amortisseur de torsion, notamment friction d'embrayage pour véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales (1,2-3) montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement (4,5) à matière élastique (5) intervenant entre des doigts d'orientation radiale (6,7) appartenant de manière circonférentiellement alternée à des pièces de transmission de couple (2,3), à savoir une première pièce de transmission de couple appartenant à l'une desdites parties coaxiales, dite première partie (1,2), destinée à être solidarisée en rotation à un premier arbre tel qu'un arbre menant, et une deuxième pièce de transmission de couple (3) appartenant à l'autre desdites parties, dite deuxième partie (3), destinée à être solidarisée en rotation à un second arbre tel qu'un arbre mené, ladite deuxième pièce (3) consistant en un moyeu (3) portant des doigts (7) dirigés radialement vers l'extérieur, caractérisé en ce que la première pièce de transmission de couple (2) comporte un anneau central (10) portant à sa périphérie externe des doigts (6) saillants radialement vers l'extérieur, en ce que le moyeu (3) porte au voisinage de l'une de ses extrémités axiales une collerette (9) d'orientation transversale portant à sa périphérie externe des doigts (7) saillants radialement vers l'extérieur, en ce que l'anneau central (10) de la première pièce de transmission de couple (2) entoure le moyeu (3) au voisinage de l'autre extrémité axiale de celui-ci et en ce qu'un voile (1) globalement d'orientation transversale est fixé sur l'anneau central (10) de ladite première pièce, ledit voile (1) étant destiné à être solidarisé en rotation au premier arbre. 2- Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les doigts (6) de la première pièce de transmission de couple (2) et les doigts (7) du moyeu (3) sont identiques entre eux. 3- Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les doigts (7) du moyeu (3) sont décalés axialement, en direction de l'autre extrémité du moyeu (3), par rapport à la collerette (9) du moyeu (3). 4- Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les doigts (6) de la première pièce de transmission de couple (2) sont décalés axialement, en direction de la collerette (9) du moyeu (2), par rapport à l'anneau central (10) de la première pièce de transmission de couple (2). 5- Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau central (10) de la première pièce de transmission de couple (2) axialement pénètre sous les doigts (7) du moyeu (3). 6- Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la collerette (9) du moyeu (3) pénètre sous les doigts (6) de la première pièce de transmission de couple (2). 7- Amortisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les doigts (6,7) respectivement de la première pièce de transmission de couple (2) et du moyeu (3) sont plus épais respectivement que l'anneau central (10) de la première pièce de transmission de couple et que la collerette (9) du moyeu (3). 8- Amortisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits doigts (6,7) sont plus épais axialement que circonférentiellement. 9- Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens élastiques d'amortissement (4,5) comporte une lame (4) noyée au moins en partie dans la masse élastique (5) et en ce que ladite masse est adhérisée au flanc des doigts (6,7). 10- Amortisseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la lame (4) a une forme ondulée et comporte des branches adjacentes aux doigts (6,7), une faible quantité de masse élastique séparant la lame (4) des flancs des doigts (6,7).