Brevet FR2794511A1 — publié le 20001208

L'invention concerne un dispositif d'amortissement de vibrations et d'oscillations et ses applications en particulier à un amortisseur de torsion pour embrayage, notamment pour véhicule automobile. De façon classique, un dispositif d'amortissement de vibrations entre deux pièces montées à rotation autour d'un même axe, dont l'une est menante et l'autre menée et qui sont reliées entre elles par des moyens élastiquement déformables, comprend au moins une rondelle de frottement serrée élastiquement entre ces deux pièces. La combinaison de la liaison élastiquement déformable et du frottement permet d'absorber et d'amortir les vibrations et oscillations parasites entre les deux pièces, d'une façon bien connue de l'homme du métier. Des dispositifs de ce type sont notamment utilisés dans les embrayages à friction, en particulier pour véhicule automobile, pour absorber les vibrations, les chocs et les bruits provenant du moteur thermique, et comprennent en général un amortisseur principal et un préamortisseur agencés entre un élément d'entrée, tel par exemple qu'un disque de friction de l'embrayage, et un élément de sortie, tel par exemple qu'un moyeu cylindrique solidarisable en rotation avec l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. L'amortisseur principal comprend un voile annulaire monté entre deux rondelles de guidage qui sont solidaires l'une de l'autre, des ressorts à action circonférentielle montés dans des fenêtres ou des logements du voile annulaire et des rondelles de guidage, des moyens d'engrènement à jeu circonférentiel prédéterminé avec l'élément de sortie, et des rondelles de frottement montées entre le voile annulaire et au moins une des rondelles de guidage et sollicitées axialement par des rondelles élastiques. Le voile annulaire est par exemple solidaire de l'élément d'entrée et les rondelles de guidage sont reliées par une bague cylindrique aux moyens d'engrènement avec l'élément de sortie. En variante, l'une des rondelles de guidage est solidaire de l'élément d'entrée et le voile annulaire est alors relié à l'élément de sortie par les moyens d'engrènement précités. La structure du préamortisseur est semblable à celle de l'amortisseur principal, dont le voile annulaire ou une rondelle de guidage forme l'élément d'entrée du préamortisseur, l'élément de sortie étant le même que celui de l'amortisseur principal. L'amortisseur principal et le préamortisseur sont conçus pour amortir et absorber les vibrations et oscillations parasites à des charges et des régimes différents, le préamortisseur étant efficace au régime de ralenti d'un moteur de véhicule automobile tandis que l'amortisseur principal est efficace à des charges et des régimes plus élevés, ses ressorts hélicoïdaux ayant une raideur supérieure à celle des ressorts du préamortisseur, et ses rondelles de frottement étant sollicitées axialement par des rondelles élastiques de raideur supérieure à celle du préamortisseur. Les rondelles de frottement qui sont montées entre un voile annulaire et une rondelle de guidage, doivent avoir une dimension axiale adaptée à la distance entre le voile annulaire et la rondelle de guidage, qui peut être relativement importante dans le cas de l'amortisseur principal. Cela oblige à utiliser des rondelles de frottement épaisses, donc coûteuses ou à les associer à des rondelles entretoises, ce qui est également coûteux. Les rondelles élastiques qui exercent une poussée axiale sur les rondelles de frottement, sont en général des rondelles Belleville ou des rondelles ondulées, qui sont réalisées par découpe d'un flan métallique et qui sont de ce fait coûteuses. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose, à cet effet, un dispositif d'amortissement de vibrations et d'oscillations, comprenant au moins deux pièces montées à rotation autour d'un même axe, une rondelle de frottement et une rondelle élastiquement déformable à action axiale agencées entre ces deux pièces, la rondelle élastiquement déformable poussant la rondelle de frottement sur l'une des deux pièces, caractérisé en ce que la rondelle élastiquement déformable est une rondelle ondulée ouverte enroulée dans un plan autour de l'axe sur approximativement au moins une spire, des moyens étant prévus sur cette rondelle et/ou sur la pièce avoisinante ou sur la rondelle de frottement pour positionner la rondelle élastiquement déformable par rapport à la rondelle de frottement et à la pièce avoisinante et pour s'opposer à sa déformation radiale en charge. L'invention permet d'utiliser, pour appliquer élastiquement une rondelle de frottement sur une pièce tournante, une rondelle qui n'est plus formée par découpe d'un flan métallique mais par enroulement dans un plan d'un ruban ondulé, cette rondelle étant beaucoup moins coûteuse que les rondelles élastiques de la technique antérieure conduisant centralement à une perte de matière. Dans une première forme de réalisation de l'invention, les moyens précités comprennent des emboutis ou des bossages formés sur la pièce avoisinante et coopérant par butée avec ladite rondelle élastiquement déformable. Dans une variante de réalisation, ces moyens comprennent des pattes ou des crevés formés dans la rondelle élastiquement déformable et coopérant avec la pièce avoisinante ou la rondelle de frottement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les extrémités libres de la rondelle élastiquement déformable sont conformées pour s'accrocher l'une sur l'autre et refermer la rondelle. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la rondelle de frottement associée à cette rondelle élastiquement déformable comprend au moins un rebord annulaire s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable, celle-ci étant logée à l'intérieur dudit rebord annulaire. La rondelle de frottement a ainsi une double fonction celle de positionner la rondelle élastiquement déformable autour de l'axe et d'empêcher son expansion radiale en charge, et celle d'amortir les vibrations entre les deux pièces tournantes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rebord annulaire de la rondelle de frottement est prolongé localement par au moins une patte axiale qui est engagée dans un orifice ou dans une encoche de ladite pièce en contact avec la rondelle élastiquement déformable, pour lier en rotation cette pièce et la rondelle de frottement. Dans une forme de réalisation avantageuse, la rondelle de frottement précitée comprend deux rebords annulaires formés à sa périphérie interne et à sa périphérie externe respectivement et s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable, qui est logée entre ces deux rebords annulaires. La rondelle de frottement et la rondelle élastiquement déformable logée à l'intérieur du ou des rebords annulaires de la rondelle de frottement, peuvent constituer un sous-ensemble unitaire, ce qui facilite l'assemblage du dispositif. De plus, quand la rondelle de frottement comporte deux rebords annulaires et que son rebord interne est prolongé axialement par des pattes de liaison en rotation avec l'une des pièces précitées, on peut monter sur les pattes de ce rebord interne une rondelle élastiquement déformable qui, à l'état libre est serrée et maintenue sur ce rebord et sur ces pattes. En variante, quand la rondelle de frottement comporte un rebord externe formé avec des pattes axiales, on peut centrer la rondelle élastiquement déformable sur la rondelle de frottement à l'intérieur du rebord externe et des pattes axiales. L'invention propose également un amortisseur de torsion pour embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant au moins un voile annulaire monté en rotation autour d'un axe, deux rondelles de guidage solidaires l'une de l'autre, disposées de part et d'autre du voile annulaire et montées à rotation autour de l'axe, des moyens élastiques à action circonférentielle montés dans des logements desdites rondelles de guidage et du voile annulaire et des rondelles de frottement montées entre le voile annulaire et les rondelles de guidage, caractérisé en ce qu'une rondelle de frottement et une rondelle élastiquement déformable du type décrit ci-dessus sont agencées entre le voile annulaire et l'une des rondelles de guidage. Selon une autre caractéristique de l'invention, une autre rondelle de frottement à rebord annulaire précité est agencée entre le voile annulaire et l'autre rondelle de guidage. Dans une mode de réalisation préféré de l'invention, les deux rondelles de frottement qui sont disposées de part et d'autre du voile annulaire sont identiques. Cela permet de standardiser et de baisser le coût d'un amortisseur de torsion du type précité. Lorsque l'amortisseur de torsion comprend un amortisseur principal et un préamortisseur, l'invention est applicable aussi bien à l'amortisseur principal qu'au préamortisseur. Cette 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 en coupe axiale d'un amortisseur de torsion selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'une variante de réalisation de cet amortisseur ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'une rondelle éla-stiquement déformable utilisée dans ces amortisseurs. On a représenté schématiquement en figure 1 un amortisseur de torsion destiné à être utilisé dans un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile. Cet amortisseur de torsion relie en rotation un élément d'entrée 10 tel qu'un disque portant des garnitures de friction 12 à sa périphérie extérieure, à un élément de sortie 14 représenté en traits fant8mes, tel par exemple qu'un moyeu cylindrique Polidarisable en rotation, par des cannelures de sa surface cylindrique interne, avec un arbre mené tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. L'amortisseur de torsion proprement dit comprend un voile annulaire 16 solidaire du disque 10 et monté à rotation sur une bague cylindrique 18 formée avec une denture interne 20 qui engrène, ici, avec un jeu circonférentiel prédéterminé, avec une denture externe du moyeu 14. Deux rondelles de guidage 22 sont disposées de part et d'autre du voile annulaire 16, coaxialement à celui-ci et à la bague cylindrique 18, et sont fixées à leur périphérie interne, par exemple par rivetage, par soudure ou par tout autre moyen approprié, sur les faces d'extrémité de la bague 18. Des moyens non représentés relient ces rondelles de guidage l'une à l'autre au voisinage de leur périphérie externe. Des fenêtres ou échancrures 24, 26 sont formées en regard les unes des autres dans les rondelles de guidage 22 et dans le voile annulaire 16 respectivement, pour recevoir des organes élastiquement déformables à action circonférentielle, tels que des ressorts hélicoïdaux 28, de telle sorte qu'une rotation du voile 26 par rapport aux rondelles de guidage 22 se traduise par une compression des ressorts 28 dans un sens ou dans l'autre. Des rondelles de frottement 30 sont disposées entre le voile annulaire 16 et les rondelles de guidage 22, l'une de ces rondelles de frottement étant associée à une rondelle élastiquement déformable 32 qui applique la rondelle de frottement 30 avec une force élastique prédéterminée sur le voile annulaire 16. Les rondelles de frottement 30 disposées de part et d'autre du voile annulaire 16 sont identiques et formées avec deux rebords annulaires 34 à leur périphérie interne et à leur périphérie externe respectivement, ces rebords annulaires s'étendant axialement en direction de la rondelle de guidage 22 associée et l'un d'eux, le rebord périphérique interne en figure 1, étant prolongé axialement par ou de préférence par plusieurs pattes axiales 36 engagées dans des orifices 38 correspondants de la rondelle de guidage 22, pour la relier en rotation à la rondelle de frottement. Les rebords annulaires 34 de la rondelle de frottement 30 associée à la rondelle élastiquement déformable 32 forment un logement dans lequel cette rondelle 32 est maintenue et guidée radialement par rapport à l'axe de rotation. La rondelle 32, qui est mieux visible en figure 3, est une rondelle ondulée ouverte, formée à partir d'un ruban plat 40 qui est d'une part ondulé sur sa longueur et d'autre part enroulé dans un plan autour d'un axe pour former approximativement une ou plusieurs spires, la rondelle 32 de la figure 3 comprenant un peu moins de deux spires. Lorsque cette rondelle 32 est logée entre les rebords périphériques 34 de la rondelle de frottement 30, ses extrémités libres 42 ne peuvent se déplacer radialement vers l'extérieur quand la rondelle est en charge et ne peuvent interférer avec d'autres pièces, par exemple avec les ressorts 28. Les pattes axiales 36 formées sur l'un des rebords périphériques 34 de la rondelle de frottement contribuent également au positionnement (centrage) et au maintien de la rondelle élastique 32. L'autre rondelle de frottement 30, disposée de l'autre côté du voile annulaire 16, est en appui par ses rebords périphériques 34 sur la rondelle de guidage 22 associée. Cette rondelle de frottement a une épaisseur qui est deux à trois fois plus faible que la distance axiale entre la rondelle de frottement 22 associée et le voile annulaire 16 et remplit cependant la même fonction qu'une rondelle de frottement deux à trois fois plus épaisse, sa face radiale en appui sur le voile annulaire 16 lui permettant de développer la même force de frottement sur ce voile annulaire qu'une rondelle plus épaisse, tout en étant moins coûteuse. Le fonctionnement d'un tel amortisseur de torsion est bien connu de l'homme du métier : Lorsque les garnitures de friction 12 portées par le disque 10 sont serrées entre un plateau de pression et un plateau de réaction de l'embrayage, un couple moteur est transmis par le disque 10, le voile annulaire 16, les ressorts 28, les rondelles de guidage 22 et la bague cylindrique 18 au moyeu 14 solidaire en rotation de l'arbre mené. Les oscillations de couple et les vibrations sont absorbées au moins en partie par les ressorts 28 et se traduisent par des vibrations et oscillations du voile annulaire 16 par rapport aux rondelles de guidage 22, qui sont amorties par les rondelles de frottement 30 liées en rotation aux rondelles de guidage 22 et appliquées à pression sur le voile annulaire 16. Lorsque cet amortisseur de torsion comprend également un préamortisseur, celui-ci a en général une structure semblable à celle qui vient d'être décrite, et comprend donc un voile annulaire, deux rondelles de guidage disposées de part et d'autre de ce voile annulaire, des ressorts hélicoïdaux à action circonférentielle reçus dans des logements du voile annulaire et des rondelles de guidage, des rondelles de frottement agencées entre le voile annulaire et les rondelles de guidage et chargées élastiquement, et des moyens d'engrènement à jeu circonférentiel prédéterminé avec l'élément de sortie 14, l'élément d'entrée du préamortisseur étant constitué par exemple par une rondelle de guidage 22 de l'amortisseur qui vient d'être décrit, cet élément d'entrée étant solidaire en rotation d'une rondelle de guidage ou du voile annulaire du préamortisseur. La variante de réalisation représentée en figure 2 correspond pour l'essentiel au mode de réalisation de la figure 1 et n'en diffère que par la formation des pattes axiales 36, non plus sur le rebord annulaire interne des bagues de frottement 30, mais sur leur rebord annulaire externe. Ces pattes axiales sont reçues dans des encoches ou échancrures 44 formées dans une partie radialement interne du bord des fenêtres 24 dans lesquelles sont reçus les ressorts 28 de l'amortisseur. Pour le reste, la structure de l'amortisseur de la figure 2 et son fonctionnement sont identiques à la structure et au fonctionnement décrits en référence à la figure 1. De nombreuses modifications peuvent être apportées aux dispositifs qui ont été décrits et représentés. Par exemple, la rondelle 32 pourrait être positionnée et maintenue en place par des emboutis ou des bossages formés sur la rondelle de guidage 22 avoisinante. Des pattes ou des crevés pourraient être formés sur la rondelle 32 elle-même pour coopérer avec la rondelle de guidage 22 avoisinante ou avec la rondelle de frottement 30. Il est également possible de conformer les extrémités libres 42 de la rondelle 32 pour qu'elles s'accrochent l'une à l'autre et referment la rondelle sur elle-même pour l'empêcher de s'expanser radialement en charge. Par ailleurs, dans ces dispositifs amortisseurs, les rondelles de frottement 30 pourraient être liées en rotation au voile annulaire 16 et s'appuyer par leur face radiale sur une rondelle de guidage 22. Ce sont alors des encoches ou des orifices formés dans le voile 16 qui recevraient les pattes axiales 36 pour lier en rotation les rondelles de frottement 30 au voile annulaire 16. Dans d'autres formes de réalisation, non décrites mais auxquelles l'invention est également applicable, c'est le voile annulaire 16 qui engrène avec un j eu circonférentiel prédéterminé avec une denture externe du moyeu 14, les rondelles de guidage 22 étant montées à rotation sur le moyeu 14 et solidaires de l'élément d'entrée 10. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'amortissement de vibrations et d'oscillations, comprenant au moins deux pièces (16, 22) montées à rotation autour d'un même axe, une rondelle de frottement (30) et une rondelle élastiquement déformable à action axiale (32) agencées entre les deux pièces, la rondelle élastiquement déformable (32) appliquant la rondelle de frottement (30) sur l'une des deux pièces (16, 22), caractérisé en ce que la rondelle élastiquement déformable (32) est une rondelle ondulée ouverte enroulée dans un plan autour de l'axe sur approximativement au moins une spire, des moyens (34, 36) étant prévus sur cette rondelle (32) et/ou sur la pièce avoisinante (16, 22) ou sur la rondelle de frottement (30) pour positionner ladite rondelle élastiquement déformable (32) par rapport aux pièces (16, 22) précitées et s'opposer à sa déformation radiale en charge. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des emboutis ou des bossages formés sur la pièce avoisinante (16, 22) et coopérant par butée avec ladite rondelle élastiquement déformable (32). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des pattes ou des crevés formés dans ladite rondelle élastiquement déformable (32) et coopérant avec la pièce avoisinante (16, 22) ou la rondelle de frottement (30). 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités libres (42) de la rondelle élastiquement déformable (32) sont conformées pour s'accrocher l'une sur l'autre et refermer la rondelle. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (30) comprend au moins un rebord annulaire (34) s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable (32), celle-ci étant logée à l'intérieur de ce rebord annulaire. 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit rebord annulaire (34) est prolongé localement par au moins une patte axiale (36) engagée dans un orifice ou une encoche de ladite pièce (22) en contact avec la rondelle élastiquement déformable (32), pour lier en rotation cette pièce et la rondelle de frottement (30). 7 - Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la rondelle de frottement comprend deux rebords annulaires (34) formés à sa périphérie externe et à sa périphérie interne respectivement et s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable (32) qui est logée entre ces deux rebords annulaires. 8 - Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (30) et la rondelle élastiquement déformable (32) logée à l'intérieur du ou des rebords annulaires de la rondelle de frottement (30) constituent un sous-ensemble unitaire. 9 - Amortisseur de torsion pour embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un voile annulaire (16) monté en rotation autour d'un axe, deux rondelles de guidage (22) solidaires l'une de l'autre, disposées de part et d'autre du voile annulaire et montées à rotation autour de l'axe, des moyens élastiques (28) à action circonférentielle montés dans des logements (24, 26) desdites rondelles de guidage et du voile annulaire, et des rondelles de frottement (30) montées entre le voile annulaire (16) et les rondelles de guidage (22), caractérisé en ce qu'une rondelle de frottement (30) et une rondelle élastiquement déformable (32) du type décrit dans l'une des revendications précédentes, sont agencées entre le voile annulaire (16) et l'une des rondelles de guidage (22). 10 - Amortisseur de torsion selon la revendication 9, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (30) est appliquée par sa face radiale sur le voile annulaire (16) et est liée en rotation avec la rondelle de guidage (22) par la ou les pattes axiales (36) d'un de ses rebords annulaires. 11 - Amortisseur de torsion selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'une autre rondelle de guidage (30) à rebords annulaires précités est agencée entre le voile annulaire (16) et l'autre rondelle de guidage (22). 12 - Amortisseur de torsion selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'au moins une patte axiale (36) formée sur un rebord annulaire de ladite autre rondelle de frottement (30) est engagée dans un orifice (38) ou une encoche (44) de ladite autre rondelle de guidage (22). 13 - Amortisseur de torsion selon la revendication 11 ou 12 caractérisé en ce que les deux rondelles de frottement (30) agencées de part et d'autre du voile annulaire (16) sont identiques.