Brevet FR2757229A1 — publié le 19980619

DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT ELASTIQUE EN ROTATION, NOTAMMENT POUR DISQUE D'EMBRAYAGE A FRICTION La présente invention concerne un dispositif d'accouplement élastique en rotation, comprenant deux pièces coaxiales propres à être entraînées selon un mouvement de rotation relatif autour de leur axe commun, dans les limites d'un secteur de débattement angulaire déterminé, ces pièces coaxiales, propres à être accouplées respectivement à un organe menant et à un organe mené entre lesquels les couples doivent être transmis progressivement, portant chacune un ensemble d'appuis radiaux mutuellement intercalés en vis-àvis, agencés pour supporter des éléments élastiques de transmission de couple, les deux ensembles d'appuis radiaux, à savoir un ensemble dit "central" porté par un moyeu et un ensemble dit "périphérique", étant reliés l'un à l'autre par lesdits éléments élastiques. De tels dispositifs sont connus par exemple par le brevet français n" 1 441 294. Selon ce brevet, l'une des pièces coaxiales est constituée d'un moyeu central massif duquel rayonnent des appuis radiaux dirigés à l'opposé de l'axe commun des deux pièces. L'autre pièce coaxiale est conformée comme un boîtier enfermant la première pièce et ses appuis radiaux. La paroi périphérique massive de ce boîtier présente des parties rentrantes intercalées entre les appuis radiaux de la première pièce et servant ellesmêmes d'appui radiaux pour cette autre pièce. Entre les appuis radiaux ainsi constitués de l'une et l'autre pièce sont enfermés des blocs élastiques constituant, par leur mise en compression, des éléments élastiques de transmission du couple entre les deux pièces. Les parois latérales du boîtier permettent le confinement des éléments élastiques et le maintien axial des deux pièces l'une par rapport à l'autre. Ces dispositifs peuvent être avantageusement appliqués aux disques d'embrayage à friction. De façon classique, ces disques comprennent schématiquement d'une part un flasque portant à sa périphérie externe des garnitures de friction propres à être pressées entre le plateau de réaction lié au vilebrequin du moteur et le plateau de pression mobile axialement sous le contrôle du diaphragme, et d'autre part un voile central calé en rotation sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Comme on le sait, un jeu de ressorts métalliques hélicoïdaux maintenus dans des fenêtres définies pour partie par des échancrures du flasque ainsi que de rondelles de guidage, et pour partie par des échancrures du voile, permettent une transmission progressive du couple du moteur à la boîte de vitesses lorsque les garnitures du flasque sont pressées entre le plateau de pression et le plateau de réaction, ce qui fait passer ce flasque progressivement de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses à la vitesse de rotation du moteur. Une telle technique est décrite, entre autres, dans le document FR-A-2 386 729 au nom de FERODO. L'invention concerne donc des dispositifs aussi applicables aux disques d'embrayage à friction mais dans lesquels les ressorts hélicoïdaux sont remplacés par des éléments élastiques non hélicoïdaux propres, pour la transmission du couple entre les deux pièces coaxiales, à travailler en compression (par exemple des blocs d'élastomères comme dans le brevet français précité n" 1 441 294, ou en flexion (lame élastique métallique ou en matériau composite, par exemple comme dans les demandes de brevet français n" 96 11839 et 96 11840 au nom de la demanderesse). Dans les dispositifs à mise en compression de blocs élastiques entre les appuis radiaux de l'ensemble périphérique et les appuis radiaux de l'ensemble central, la mise en butée est progressive et peut se terminer par l'écrasement complet du caoutchouc, ce qui peut l'endommager. I1 en est de même dans les dispositifs à lame élastique travaillant en flexion, lors de la mise en butée les uns sur les autres des blocs voisins de caoutchouc ou d'élastomère qui enrobent cette lame ; là encore il n'y a pas, comme dans la réalisation précédente, de butée franche pour la limitation du débattement angulaire relatif entre les deux pièces coaxiales. Le but de la présente invention est essentiellement de remédier à cet inconvénient, et également de proposer, pour les appuis radiaux des deux pièces coaxiales, des modes de réalisation favorisant la solution du problème des butées. A cet effet, un dispositif du type général défini au début est, conformément à la présente invention, caractérisé en ce que ledit moyeu porte de part et d'autre d'au moins un de ses appuis radiaux une butée propre à limiter le déplacement angulaire des extrémités libres des appuis radiaux de l'ensemble périphérique. De préférence, on prévoit une butée de part et d'autre de chacun des appuis radiaux du moyeu, ceci pour diminuer les efforts sur chaque butée et pour équilibrer les efforts s'exerçant sur le moyeu. Ces butées peuvent être réalisées de différentes façons, et être formées par exemple par des saillies radiales constituées dans la masse dudit moyeu ou encore par les extrémités de deux pieds de fixation, sur le moyeu, des appuis radiaux de l'ensemble centrai, ce mode de réalisation pouvant simplifier la fabrication du moyeu, puisqu'il peut alors rester cylindrique. Comme indiqué plus haut, l'invention vise encore des modes de réalisation des appuis radiaux des deux ensembles, favorisant et valorisant la solution apportée au problème des butées. Sous cet aspect, un dispositif conforme à l'invention peut encore être caractérisé en ce que les appuis radiaux de l'ensemble périphérique font partie intégrante d'une virole entourant le moyeu et que, de façon analogue, les appuis radiaux de l'ensemble central font partie intégrante du moyeu. A titre de variante, on peut encore envisager que les appuis radiaux desdits ensembles soient constitués par des pièces rapportées fixées sur l'ensemble correspondant par soudage, vissage ou rivetage. Les appuis radiaux rapportés sur le moyeu et/ou sur la virole peuvent être des pièces massives ou être constitués d'une tôle pliée. Différents modes d'exécution de 1 invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue de face d'un dispositif conforme à l'invention, du type à éléments élastiques à lame métallique - la figure 2 est une vue de ce dispositif en coupe par la ligne Il-I I de la figure 1, complétée par la représentation des garnitures de frottement - la figure 3 est une vue de face d'une variante du dispositif de la figure 1, avec flasque 13 mais sans garnitures de frottement - la figure 4 est une vue de ce dispositif en coupe par la ligne IV- IV de la figure 3 avec les garnitures de frottement ; et - la figure 5 est une vue de face d'un dispositif dépourvu d'éléments élastiques, montrant différents modes de réalisation possibles des appuis radiaux. Sur les figures 1 et 2 on a référencé globalement en 10 et 20 deux pièces coaxiales propres à être entraînées selon un mouvement de rotation relatif autour de leur axe commun XX. La pièce 10 est une virole supposée devoir être accouplée à un organe menant ou d'entrée constituée par exemple par le plateau de réaction d'un embrayage de véhicule et comporte une bride 11 qui est fixée à cet effet, par des rivets 12, dans un flasque 13 portant à sa périphérie externe des garnitures de frottement classiques 14 (flasque et garnitures non représentés sur la figure 1). Cette virole 10 porte intérieurement deux appuis radiaux diamétralement opposés 15, qui en font partie intégrante, la virole étant massive. La pièce 20 est constituée quant à elle d'un moyeu massif portant deux appuis radiaux diamétralement opposés 21, intercalés entre les appuis radiaux 15 de la virole 10. Le moyeu 20 présente de plus des cannelures intérieures 22 lui permettant d'être en prise avec l'organe mené, en l'occurrence l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Les éléments élastiques de transmission de couple sont constitués, de façon connue, par deux lames métalliques 30 ondulées s'étendant, de chaque côté, d'un appui radial 15 à l'autre, en étant supportées au milieu par les appuis radiaux 21, le creux de leurs ondulations étant maintenu par des supports tubulaires 31. Ces lames sont enrobées dans une masse de caoutchouc ou élastomère 32 formant extérieurement, sur les flancs des ondulations des lames, des blocs de butée élastique 33 ; de même, intérieurement sur les flancs des quatre ondulations intercalées entre les appuis radiaux 15 et 21, la masse de caoutchouc 32 constitue des blocs de butée élastique 34. Les blocs 33 d'une part, 34 d'autre part, peuvent dans une certaine mesure limiter, par leur mise en contact mutuelle, le débattement angulaire relatif entre les pièces 10 et 20, mais sans pouvoir constituer une butée rigide et franche. A cet effet et conformément à l'invention, le moyeu 20 porte de part et d'autre de ses deux appuis radiaux 21 une butée 23 formée par une surépaisseur de ce moyeu, suffisante pour que les extrémités 16 des appuis radiaux 15 de la virole 10 puissent venir y buter lors des débattements angulaires extrêmes entre les deux pièces 10 et 20, ce qui fournit une limitation franche de ces débattements. Dans la variante des figures 3 et 4 on a utilisé les mêmes références que ci-dessus pour désigner les mêmes éléments ou des éléments ayant la même fonction. La différence essentielle avec le mode de réalisation précédent réside dans le fait que les appuis radiaux 21 de l'ensemble central sont ici rapportés sur le moyeu 20 et y sont fixés par des vis 24 ; les appuis radiaux 15 et 21 sont aussi enfermés entre deux flasques solidaires du moyeu: un flasque 25 qui en fait partie intégrante, et un flasque rapporté 26, fixé sur le moyeu par les vis 24. Le maintien axial des pièces 10 et 20 l'une par rapport à l'autre est assuré par la pénétration de l'extrémité rétrécie 16' des appuis radiaux 15 entre des épaulements 17 et 18 du moyeu 20 et du flasque 26, respectivement, ceci avec un léger jeu. Alors que dans les modes de réalisation précédents on a représenté des butées sous forme de saillies radiales 23 constituées dans la masse du moyeu 20, on a représenté sur la figure 5 la possibilité d'avoir un moyeu 20' à surface extérieure cylindrique, et d'utiliser les extrémités des pieds de fixation des appuis radiaux de l'ensemble central pour constituer des butées pour les extrémités des appuis radiaux de l'ensemble périphérique. On a représenté en 21' un appui radial massif dont les pieds 23' sont fixés sur le moyeu 20' par des vis 27, et en 21" un appui radial en tôle pliée dont les pieds 23" sont fixés sur le moyeu par soudage. On voit que dans les deux cas les extrémité radiales de ces pieds constituent commodément des butées pour les extrémités des appuis radiaux de la virole 10' représentant l'autre pièce coaxiale. On a représenté de même, en 15', un appui radial massif fixé sur la virole 10' par des rivets 17, et en 15" un appui radial en tôle pliée, fixée à la virole 10' par soudage. Ce n'est que par commodité que l'on a représenté différents types d'appuis radiaux et différents types de fixation sur la même figure. Dans la réalité il va de soi que les appuis radiaux fixés au moyeu seront tous du même type, avec le même type de fixation, et qu'il en sera de même pour les appuis radiaux fixés à la virole. I1 est à noter que les lames 30, au lieu d'être métalliques, peuvent etre en matériau composite à base de matière plastique. Dans l'exemple décrit et comme mieux visible dans les figures 1 et 3, deux éléments élastiques sont prévus, en étant adhérisés par exemple sur les appuis radiaux. D'autre part, on comprend qu'un jeu radial (non visible sur la figure 4) existe entre la virole 10 et les flasques 25 et 26. En variante, le moyeu 20 avec ses appuis radiaux peut ne pas être massif et être en tole emboutie, étant ainsi de forme creuse et fermé à l'une de ses extrémités axiales et ouvert à l'autre de ses extrémités axiales. Grâce à l'invention on ménage les éléments élastiques et on peut obtenir de grands débattements angulaires entre les pièces coaxiales. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement élastique en rotation, comprenant deux pièces coaxiales (10, 20 ; 10', 20') propres à être entraînées selon un mouvement de rotation relatif autour de leur axe commun (XX), dans les limites d'un secteur de débattement angulaire déterminé, ces pièces coaxiales (10, 20 ; 10', 20'), propres à être accouplées respectivement à un organe menant et à un organe mené entre lesquels les couples doivent être transmis progressivement, portant chacune un ensemble d'appuis radiaux mutuellement intercalés en vis-à-vis (15, 21 ; 15', 21' ; 15", 21"), agencés pour supporter des éléments élastiques de transmission de couple (30), les deux ensembles d'appuis radiaux, à savoir un ensemble dit "central" porté par un moyeu et un ensemble dit "périphérique", étant reliés l'un à l'autre par lesdits éléments élastiques (30), caractérisé en ce que ledit moyeu (20 ; 20') porte de part et d'autre d'au moins un de ses appuis radiaux (21 ; 21' ; 21") une butée (23 23' ; 23") propre à limiter le déplacement angulaire des extrémités libres des appuis radiaux (15 ; 15' ; 15") de l'ensemble périphérique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyeu (20 ; 20') porte de part et d'autre de chacun de ses appuis radiaux (21 ; 21' ; 21") une butée (23; 23' ; 23") propre à limiter le déplacement angulaire des extrémités libres des appuis radiaux (15 ; 15' ; 15") de 1 'ensemble périphérique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites butées sont formées par des saillies radiales (23) constituées dans la masse dudit moyeu (20). 4. Dispositif selon la revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites butées sont constituées par les extrémités de deux pieds de fixation (23' ; 23"), sur le moyeu (20'), des appuis radiaux (21' ; 21") de l'ensemble central. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les appuis radiaux (15) de l'ensemble périphérique font partie intégrante d'une virole (10) entourant le moyeu (20). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les appuis radiaux (21) de l'ensemble central font partie intégrante du moyeu (20). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les appuis radiaux desdits ensembles (15' ; 15" 21', 21") sont constitués par des pièces rapportées fixées sur l'ensemble correspondant (10', 20') par soudage, vissage ou rivetage. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits appuis radiaux (15', 21') sont des pièces massives. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits appuis radiaux (15", 21") sont constitués d'une tôle pliée.