Brevet FR2787845A1 — publié le 20000630

1i 2787845 Amortisseur de torsion pour embrayage, en particulier pour véhicule automobile L'invention concerne un amortisseur de torsion pour embrayage, en particulier pour véhicule automobile. De façon connue et comme décrit dans le document WO-9614521, un amortisseur de torsion de ce type comprend un amortisseur principal interposé entre un élément d'entrée tel qu'un disque d'embrayage ou un disque solidaire d'un volant moteur et un voile annulaire entourant un moyeu solidarisable en rotation avec un arbre mené, des dentures étant formées sur le voile et le moyeu pour engréner avec un jeu circonférentiel prédéterminé. Un pré- amortisseur est interposé entre le voile et le moyeu pour amortir les vibrations au régime de ralenti d'un moteur à combustion interne associé à l'embrayage. De plus, une pièce annulaire solidaire en rotation du voile annulaire est interposée entre ce voile, le moyeu et une rondelle de guidage solidaire du disque d'embrayage, pour servir tout à la fois d'organe de frottement entre le voile annulaire et le moyeu, de cage cylindrique extérieure du pré- amortisseur et de palier de centrage de la rondelle de guidage. Il est également connu, par le document EP- 0488859, d'utiliser une pièce annulaire solidaire en rotation du voile pour freiner et amortir les chocs de la denture du voile sur celle du moyeu, cette pièce annulaire différant toutefois de celle citée ci-dessus en ce qu'elle comprend une partie rigide formée avec une denture engrenant avec celle du moyeu et une partie élastiquement déformable de liaison avec le voile annulaire. De plus, cette pièce 2 2787845 annulaire ne forme plus la cage externe du pré- amortisseur et les organes élastiques à action circonférentielle, tels que des ressorts hélicoïdaux, du pré-amortisseur sont logés dans des échancrures ménagées dans les dentures du voile et du moyeu, ce qui limite le nombre d'organes élastiques du pré- amortisseur et réduit aussi le nombre de dents des dentures du voile et du moyeu, au détriment de leur résistance et de leur durée de service. Dans le document EP-0488859 sont également prévus d'autres moyens de freinage et d'amortissement des chocs des dentures du voile et du moyeu, ces moyens comprenant une rondelle de frottement interposée avec une rondelle de répartition et une rondelle Belleville entre le voile annulaire et la pièce annulaire précitée, la rondelle de frottement étant formée avec une denture interne qui engrène avec celle du moyeu avec un jeu circonférentiel inférieur à celui prévu entre les dentures du voile et du moyeu. La présente invention a pour but de rassembler et de combiner, dans un amortisseur de torsion du type précité, les avantages respectifs de ces réalisations connues, tout en simplifiant la structure et l'assemblage de l'amortisseur de torsion. Elle propose, à cet effet, un amortisseur de torsion pour embrayage, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un amortisseur principal interposé entre un élément d'entrée et un voile annulaire entourant un moyeu solidarisable en rotation avec un arbre mené, des dentures formées sur le voile et le moyeu pour engréner avec un jeu circonférentiel prédéterminé, un pré-amortisseur interposé entre le voile et le moyeu et un palier de 3 2787845 centrage d'une rondelle de guidage solidaire de l'élément d'entrée, ce palier étant serré axialement entre la rondelle de guidage et un épaulement du moyeu, caractérisé en ce que le palier est formé d'une bague cylindrique indépendante du voile annulaire et montée en rotation sur le moyeu, cette bague comprenant une denture engrenant avec celle du moyeu avec un jeu circonférentiel inférieur au jeu précité entre les dentures du voile et du moyeu, de façon à constituer un organe de freinage et d'amortissement des chocs des dentures du voile et du moyeu l'une sur l'autre. Ainsi, selon l'invention, la rondelle de guidage de l'élément d'entrée est centrée sur le moyeu au moyen d'une bague cylindrique montée à rotation sur le moyeu, cette bague pouvant être réalisée en une matière différente de celle du moyeu et mieux adaptée aux fonctions qu'elle doit remplir. Le serrage axial de la bague entre le moyeu et la rondelle de guidage permet, par frottement, d'amortir les vibrations absorbées par le pré-amortisseur pendant son fonctionnement. La rondelle de guidage étant solidaire en rotation du voile annulaire pendant le fonctionnement du pré-amortisseur, l'engrènement des dents de la bague avec les dents du moyeu permet, en association avec le frottement dû au serrage axial de la bague entre la rondelle de guidage et le moyeu, de freiner et d'amortir les chocs de la denture du voile sur celle du moyeu. Selon, une autre caractéristique de l'invention, la denture de ladite bague est formée sur une zone annulaire périphérique de son extrémité tournée vers l'épaulement précité et comprend des dents qui s'étendent axialement au-delà de l'épaulement entre les dents de la denture du moyeu. 4 2787845 Cette disposition permet de réduire l'encombrement radial ou transversal de cette bague. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la bague précitée est montée sur le moyeu entre la rondelle de guidage de l'élément d'entrée et une cage cylindrique interne du pré- amortisseur, cette cage étant solidaire en rotation du moyeu et comportant sur sa surface périphérique externe des échancrures formant des logements des organes élastiques du pré-amortisseur, la partie de cette cage tournée vers la bague précitée comprenant un chambrage cylindrique dans lequel s'étendent axialement les dents de la bague. Cette disposition permet notamment de réduire l'encombrement axial de l'ensemble bague-pré- amortisseur. Avantageusement, la cage cylindrique interne du préamortisseur comprend sur sa surface interne des dents radiales qui engrènent sensiblement sans jeu avec la denture du moyeu et qui sont angulairement alignées avec les échancrures de logement des organes élastiques du pré-amortisseur. Cela permet, tout à la fois, d'agencer les organes élastiques du préamortisseur sur un faible diamètre autour de l'axe de rotation et donc de réduire leur sensibilité aux forces centrifuges, et de renforcer la résistance mécanique de cette cage, les dents radiales de la surface interne apportant une surépaisseur de matière au niveau des échancrures logeant les organes élastiques. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la paroi cylindrique du chambrage formé dans la cage interne du pré-amortisseur comprend des ouvertures de dégagement au niveau des dents de la bague cylindrique précitée. 2787845 On évite ainsi toute interférence entre les dents de cette bague et la paroi cylindrique du chambrage formé dans la cage interne du pré- amortisseur, sans augmenter le diamètre de ce chambrage et celui du logement des organes élastiques du pré-amortisseur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un amortisseur de torsion selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée de trois pièces coaxiales de cet amortisseur. L'amortisseur de torsion dont un exemple de réalisation est représenté, partiellement, en figure 1, est du type général décrit dans les documents WO- 9614521 et EP-0488859 dont les contenus sont incorporés à la présente description par référence, cet amortisseur de torsion comprenant essentiellement un élément d'entrée constitué ici par un disque d'embrayage 10 portant à sa périphérie externe des garnitures de friction (non représentées) et permettant de transmettre un couple de rotation entre, d'une part, un arbre menant tel que le vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et, d'autre part, un arbre mené tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, cet arbre mené étant solidarisable en rotation, par exemple au moyen de cannelures, avec un moyeu cylindrique 12 qui s'étend 6 2787845 à travers une ouverture centrale 14 du disque d'embrayage. Ce disque d'embrayage 10 est fixé, à sa périphérie interne, sur une rondelle de guidage 16, qui est centrée sur le moyeu 12 par des moyens décrits plus en détail dans ce qui suit et qui est associée par un amortisseur principal (non représenté) à un voile annulaire entourant à distance le moyeu 12 et disposé entre la première rondelle de guidage 16 et une autre rondelle de guidage 20 qui est parallèle à la première et qui est fixée à celle- ci par des colonnettes (non représentées) s'étendant dans des trous correspondants 22, 24 des deux rondelles de guidage et dans des lumières 26 du voile annulaire 18, en autorisant un débattement angulaire limité du voile 18 par rapport aux rondelles 16 et 20. De façon connue, l'amortisseur principal comprend des organes élastiques à action circonférentielle, tels que des ressorts hélicoïdaux par exemple, ayant une raideur relativement élevée et permettant d'absorber des vibrations et des oscillations entre les rondelles 16 et 20 et le voile 18, ces organes élastiques étant logés pour partie dans des orifices ménagés dans les rondelles et pour partie dans des lumières du voile 18 de telle sorte qu'une rotation relative du voile 18 par rapport aux rondelles 16 et 20 dans un sens ou dans l'autre se traduise par une compression ou une détente, respectivement, de ces organes élastiques. Un pré-amortisseur 28 est interposé entre le voile annulaire 18 et le moyeu 12, ce pré-amortisseur comprenant des organes élastiques à action circonférentielle, tels que des ressorts hélicoïdaux 30 de faible raideur, qui sont destinés à absorber 7 2787845 les vibrations ou oscillations entre le voile 18 et le moyeu 12 au régime de ralenti d'un moteur à combustion interne. Le pré-amortisseur 28 comprend également une cage annulaire externe 32 qui est ici en matière plastique moulable et une cage annulaire interne 34 en matière plastique moulable ou en matériau fritté, dont les surfaces cylindriques en regard comportent des dents radiales délimitant des échancrures de logement des ressorts 30, la cage externe 32 étant solidaire en rotation du voile annulaire 18 au moyen de doigts axiaux 36 formés en saillie sur sa périphérie externe et reçus dans des orifices correspondants du voile 18, la cage interne 34 étant solidaire en rotation du moyeu 12, grâce à des dents radiales 38 formées en saillie sur la surface interne de la cage 34 et engagées entre des dents radiales 40 de la surface externe du moyeu 12. Les dents 40 du moyeu sont raccordées axialement, par des épaulements 42, à d'autres dents 44 ayant une hauteur radiale sur la surface externe du moyeu 12 plus importante que celle des dents 40. Ces dents 44 engrènent, avec un jeu circonférentiel prédéterminé, avec des dents 46 de la périphérie interne du voile annulaire 18. Des rondelles de frottement 48 et 50 sont interposées entre la deuxième rondelle de guidage 20 et une surface radiale du moyeu 12, et entre la rondelle de guidage 20 et le voile annulaire 18, respectivement, la rondelle 48 étant solidaire en rotation de la rondelle de guidage 20 et appliquée à pression sur le moyeu 12 par une rondelle élastique 52 telle qu'une rondelle Belleville par exemple, l'autre rondelle 50 étant solidaire en rotation de la deuxième rondelle de guidage 20 et étant appliquée à 8 2787845 pression sur le voile annulaire 18 par une rondelle élastique 54 telle qu'une rondelle Belleville. Le frottement de la rondelle 48 sur le moyeu 12 contribue à l'amortissement des vibrations absorbées par le préamortisseur 28, et le frottement de la rondelle 50 sur le voile annulaire 18 à l'amortissement des vibrations et oscillations absorbées par l'amortisseur principal. De façon connue, les rondelles 48 et 50, ici en matière plastique, comportent des pions de liaison en rotation avec la rondelle de guidage 20. Selon l'invention, les chocs des dents 46 du voile sur les dents 44 du moyeu 12 sont freinés et amortis au moyen d'une bague cylindrique 56 qui est montée à rotation sur une partie d'extrémité cylindrique 58 du moyeu 12 raccordée aux dents 40 précitées par un épaulement 60 formant butée de positionnement axial de la bague 56. L'extrémité de cette bague qui vient en appui sur l'épaulement 60, est formée avec des dents axiales 62 qui s'étendent au-delà de l'épaulement 60 et qui sont engagées entre les dents 40 du moyeu 12 avec un jeu circonférentiel prédéterminé, inférieur au jeu circonférentiel existant entre les dents 46 du voile annulaire 18 et les dents 44 du moyeu 12. La bague cylindrique 56 est serrée axialement sur l'épaulement 60 du moyeu 12 par la première rondelle de guidage 16 dont la périphérie interne est en appui sur l'extrémité de la bague 56 opposée à l'épaulement 60. Avantageusement, les surfaces en contact de la bague 56 et de la rondelle de guidage 16 sont tronconiques ou en variante de forme sphérique et conjuguées, ce qui permet de centrer la rondelle de 9 2787845 guidage 16 sur le moyeu 12 par l'intermédiaire d'un palier conique (ou sphérique, respectivement). Par ailleurs, les dents axiales 62 de la bague 56 sont reçues dans un chambrage cylindrique 64 de la surface interne de la cage 34 du préamortisseur, le diamètre interne de la surface cylindrique de ce chambrage étant sensiblement égal ou très légèrement supérieur au diamètre externe des dents 62. La longueur axiale du chambrage cylindrique 64 est sensiblement égale à la longueur axiale des dents 62, de sorte que ce chambrage s'étend depuis une extrémité de la cage 34 sur une partie seulement de la longueur axiale de cette cage. Pour éviter tout risque d'interférence entre les surfaces radialement externes des dents 62 de la bague 56 et la paroi cylindrique du chambrage 64, des ouvertures de dégagement 66 sont formées dans cette paroi cylindrique, sensiblement au milieu des échancrures 68 dans lesquelles sont logés les organes élastiques du pré-amortisseur 28. De plus, ces échancrures 68 sont radialement alignées avec les dents 38 de la surface interne de la cage 34. Le fonctionnement de l'amortisseur de torsion selon l'invention est le suivant, dans le cas o cet amortisseur fait partie d'un embrayage pour moteur à combustion interne de véhicule automobile: au régime de ralenti du moteur à combustion interne, les rondelles de guidage 16 et 20 et le voile annulaire 18 sont solidaires en rotation et le couple moteur appliqué au disque d'embrayage 10 est transmis au moyeu 12 par l'intermédiaire du pré- amortisseur 28 dont les organes élastiques 30 absorbent les vibrations ou oscillations de transmission. La bague 56 est solidaire en rotation de la première rondelle de guidage 16 et tourne ou 2787845 oscille par rapport au moyeu 12 en fonction des vibrations ou oscillations absorbées par les organes élastiques 30, ces vibrations parasites étant amorties par les frottements résultant du serrage axial de la bague 56 et de la rondelle 48 sur le moyeu 12. Quand le couple transmis augmente, les organes élastiques 30 du préamortisseur 28 sont davantage comprimés et la bague 56 tourne avec le voile annulaire 18 et les rondelles de guidage 16 et 20 par rapport au moyeu 12 jusqu'à ce que ses dents 62 viennent en butée sur des dents 40 du moyeu 12. A ce moment, les dents 46 du voile annulaire 18 sont encore écartées des dents 44 du moyeu, le jeu circonférentiel entre ces dents étant supérieur au jeu circonférentiel entre les dents 62 et 40. Quand le couple transmis augmente encore, les organes élastiques 30 du pré-amortisseur 28 sont davantage comprimés, la bague 56 reste immobilisée en rotation par rapport au moyeu 12 et l'ensemble formé par les rondelles de guidage 16 et 20 et le voile annulaire 18 tourne par rapport au moyeu 12 jusqu'à ce que les dents 46 du voile annulaire 18 viennent en butée sur les dents 44 du moyeu 12, cette venue en butée étant toutefois freinée et amortie par le frottement de la bague 56 sur la première rondelle de guidage 16. Quand le couple transmis augmente encore, le voile annulaire 18, le moyeu 12 et la bague 56 sont solidaires en rotation, les dents 46 du voile étant en butée sur les dents 44 du moyeu et les dents 62 de la bague 56 étant en butée sur les dents 40 du moyeu, et les oscillations et vibrations de transmission sont alors absorbées par les organes élastiques de l'amortisseur principal interposés entre les 11 2787845 rondelles de guidage 16 et 20 et le voile annulaire 18 et sont amorties par frottement de la rondelle 50 sur le voile 18 et de la cage 32 sur la rondelle de guidage 16. Dans l'amortisseur de torsion selon l'invention, la bague 56 peut être en toute matière appropriée à ses fonctions de palier conique et d'organe de frottement, par exemple en une matière plastique. De même, la cage annulaire interne 34 du pré-amortisseur et sa cage externe 32, qui a une fonction de frottement entre le voile annulaire 18 et la première rondelle de guidage 16 lors du fonctionnement de l'amortisseur principal, peuvent être en une matière appropriée telle qu'une matière plastique. Il en est de même pour les rondelles de frottement 48 et 50 interposées entre la deuxième rondelle de guidage 20 et le moyeu 12 et entre cette deuxième rondelle de guidage et le voile annulaire 18, respectivement. Les épaulements 42 formés entre les dents 40 et 44 du moyeu 12, ainsi que l'épaulement 60 formé sur le moyeu entre sa partie d'extrémité cylindrique 58 et les dents 40, permettent de positionner axialement la cage interne 34 du pré-amortisseur et la bague 56 sur le moyeu 12. Dans l'amortisseur de torsion selon l'invention, l'élément d'entrée peut bien entendu être constitué par un disque (ou un prolongement de la rondelle de guidage 16) solidaire d'un volant moteur. 12 2787845 REVENDICATIONS 1 - Amortisseur de torsion pour embrayage, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un amortisseur principal interposé entre un élément d'entrée (10) et un voile annulaire (18) entourant un moyeu (12) solidarisable en rotation avec un arbre mené, des dentures (46, 44) formées sur le voile et le moyeu pour engréner avec un jeu circonférentiel prédéterminé, un pré-amortisseur (28) interposé entre le voile et le moyeu, et un palier (56) de centrage d'une rondelle de guidage (16) solidaire de l'élément d'entrée (10), ce palier étant serré axialement entre la rondelle de guidage (16) et un épaulement (60) du moyeu (12), caractérisé en ce que ce palier est formé d'une bague cylindrique (56) indépendante du voile annulaire (18) et montée à rotation sur le moyeu (12), cette bague comprenant une denture (62) engrenant avec celle du moyeu avec un jeu circonférentiel inférieur au jeu précité entre les dentures du voile (18) et du moyeu (12), de façon à constituer un organe de freinage et d'amortissement des chocs des dentures du voile et du moyeu l'une sur l'autre. 2 - Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture de ladite bague (56) est formée sur une zone annulaire périphérique de son extrémité tournée vers l'épaulement (60) et comprend des dents (62) qui s'étendent axialement au-delà de cet épaulement entre les dents (40) de la denture du moyeu. 3 - Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite bague (56) est montée 13 2787845 sur le moyeu (12) entre la rondelle de guidage (16) précitée et une cage cylindrique interne (34) du pré- amortisseur (28), cette cage étant solidaire en rotation du moyeu (12) et comportant sur sa périphérie externe des échancrures (66) de logement des organes élastiques du pré-amortisseur (28). 4 - Amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dents (62) de la bague (56) s'étendent axialement dans un chambrage cylindrique (64) de la surface interne de la cage précitée (34) du pré-amortisseur (28). 5 - Amortisseur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la cage précitée (34) du pré- amortisseur est rapportée sur le moyeu et comprend sur sa surface interne des dents radiales (38) engrenant sensiblement sans jeu avec la denture (40) du moyeu (12). 6 - Amortisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dents radiales (38) de la cage précitée (34) sont angulairement alignées avec les échancrures (68) de logement des organes élastiques du pré-amortisseur. 7 - Amortisseur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la paroi cylindrique du chambrage (64) précité comprend des ouvertures de dégagement (66) formées au niveau des dents (62) de la bague (56). 8 - Amortisseur selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la denture précitée du 14 2787845 moyeu (12) comprend des dents (40, 44) axialement alignées et ayant des hauteurs radiales différentes, dont les unes engrènent avec les dents de la bague (56) précitée et de la cage interne (34) du pré- amortisseur (28) et dont les autres engrènent avec la denture (46) du voile annulaire (18). 9 - Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dents (40, 44) de hauteur différente du moyeu (12) sont reliées entre elles par des épaulements (42) formant une butée de positionnement axial de la cage cylindrique interne (34) du pré-amortisseur (28). i 10 - Amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces en contact de la rondelle de guidage (16) solidaire de l'élément d'entrée et de la bague cylindrique (56) sont tronconiques ou sphériques.