Brevet FR2795794A1 — publié le 20010105

La présente invention concerne un élément d'appui pour soutenir un élément amortisseur élastiquement déformable d'un amortisseur d'oscillations de torsion sur un côté pri- maire ou/et un côté secondaire de l'amortisseur d'oscillations de torsion ou sur un autre élément amortisseur déformable élastiquement. L'invention concerne également un amortisseur d'oscillations de torsion équipé de tels éléments d'appui. Selon le document DE 41 28 868, on connaît un vo- lant d'inertie à deux masses dont le primaire et le secon- daire peuvent tourner l'un par rapport à l'autre contre l'action d'un dispositif à ressorts amortisseurs autour d'un axe de rotation. Le dispositif à ressorts amortisseurs com- prend plusieurs jeux de ressorts amortisseurs. Chacun des jeux de ressorts amortisseurs comprend plusieurs ressorts montés en série et s'appuyant soit par l'intermédiaire d'éléments d'appui contre le côté primaire ou le côté secon- daire ou encore par des patins contre un autre élément de ressorts. Les patins ou éléments d'appui par lesquels les ressorts s'appuient contre les côtés primaire ou secondaire, ont des segments de guidage situés dans la direction périphé- rique contre lesquels les ressorts peuvent s'appuyer radiale- ment vers l'extérieur et qui, lorsqu'on atteint la compression maximale des ressorts, butent les uns contre les autres pour protéger les ressorts en blocage. La présente invention a pour but de développer un élément d'appui pour un amortisseur d'oscillations de torsion ou un amortisseur de vibrations de torsion qui, notamment lorsqu'on atteint la compression maximale des éléments amor- tisseurs, permet d'éviter une montée excessive du couple. Selon l'invention, ce problème est résolu dans le cas d'un élément d'appui du type défini ci-dessus, caractéri- sé en ce que l'élément d'appui est déformable élastiquement au moins par zones. Comme l'élément d'appui est déformable élastique- ment au moins par zones, c'est-à-dire qu'il est souple, au moins dans ce cas lorsque les éléments amortisseurs eux-mêmes ne peuvent plus fournir d'élasticité, on aura une capacité minimale d'amortissement ou de ressorts à l'intérieur de l'élément d'appui ou des éléments d'appui pour éviter une augmentation brusque du couple telle qu'elle se produit lors- que des composants essentiellement non déformables frappent l'un contre l'autre. Cela peut par exemple être assuré en ce que l'élément d'appui est en matière poreuse au moins par zones. Il est prévu de préférence que l'élément d'appui soit formé au moins dans sa zone déformable élastiquement en une matière plastique élastiquement déformable. Pour éviter qu'un élément amortisseur s'appuyant contre un élément d'appui n'y creuse un logement par la force exercée contre l'élément d'appui, il est proposé que l'élément d'appui soit essentiellement non déformable élasti- quement dans sa zone sollicitée par l'élément amortisseur dé- formable élastiquement. Comme déjà indiqué, un problème particulier est celui des éléments amortisseurs comprimés pratiquement com- plètement, avant par exemple que ces éléments amortisseurs ne viennent en butée ou se rapprochent d'une telle position de butée. Les éléments amortisseurs réalisés de manière générale sous la forme de ressorts sont conçus pour que leur état de déformation maximum, c'est-à-dire l'état pour lequel ces élé- ments amortisseurs sont comprimés au maximum, se situe de ma- nière significative avant l'état complètement comprimé. Pour garantir que les éléments amortisseurs ne puissent se défor- mer au-delà de cet état de déformation maximum, l'élément d'appui comporte une zone qui agit lorsque les éléments amor- tisseurs ont atteint leur état de déformation maximum ou se rapprochent de cet état. Pour éviter alors une augmentation spontanée du couple, il est proposé que, lorsqu'un élément amortisseur correspondant déformable élastiquement atteint un état de déformation maximum l'élément d'appui peut se défor- mer élastiquement dans sa zone active. Selon une autre caractéristique, l'invention con- cerne un amortisseur d'oscillations de torsion, notamment pour un volant d'inertie à deux masses ou un disque d'embrayage, comprenant un côté primaire et un côté secon- daire tournant par rapport au côté primaire autour d'un axe (A) contre l'action d'un dispositif amortisseur, le disposi- tif amortisseur ayant au moins un élément amortisseur défor- mable élastiquement qui peut s'appuyer ou s'appuie dans au moins l'une de ses zones d'extrémité contre le côté primaire ou/et le côté secondaire de l'amortisseur d'oscillations de torsion ou contre un autre élément amortisseur déformable élastiquement par l'intermédiaire d'un élément d'appui, ca- ractérisé en ce que l'élément d'appui est déformable élasti- quement au moins par zones en option en liaison avec une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 1 à 5. Même dans cet amortisseur d'oscillations de tor- sion, il est prévu de préférence que l'élément d'appui soit déformable élastiquement au moins par zones. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation re- présentés schématiquement dans les dessins annexés, dans les- quels: * la figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'un amortisseur d'oscillations de torsion réalisés sous la forme d'un volant d'inertie à deux masses, * la figure 2 est une coupe axiale de l'amortisseur d'oscillations de torsion représenté à la figure 1, * la figure 3 est une vue de côté schématique d'un élément d'appui selon l'invention, * la figure 4 est une vue correspondant à celle de la figure 3 montrant une variante d'éléments d'appui en forme de pa- tins. Selon les figures 1 et 2, on décrira ci-après le principe de la construction d'un amortisseur d'oscillations de torsion réalisé ici sous la forme d'un volant d'inertie à deux masses 10. Le volant d'inertie à deux masses 10 comprend un côté primaire 12 qui peut se fixer de manière connue par le passage de boulons à travers les orifices 14 sur un arbre moteur par exemple un vilebrequin. Un côté secondaire 16 du volant d'inertie à deux masses 10 est rotatif avec interposi- tion d'un premier dispositif amortisseur portant globalement la référence 18 autour d'un axe de rotation A du côté pri- maire 12. Dans l'exemple de réalisation représenté, il y a un deuxième dispositif amortisseur 20. Cette réalisation est telle que le second dispositif amortisseur 20 forme un dispo- sitif amortisseur de ralenti, alors que le premier dispositif amortisseur 18 forme un dispositif amortisseur de charge. Le côté primaire 12 comprend une pièce en forme de disque 22 qui, comme décrit ci-dessus se fixe à un arbre moteur et à laquelle est reliée solidairement une autre pièce en forme de disque 26, par l'intermédiaire d'une pièce 24 an- nulaire située radialement à l'extérieur. Les pièces en forme de disques 22, 26 constituent chaque fois des éléments de disque de recouvrement du premier dispositif amortisseur 18 et définissent avec la partie annulaire 24, une chambre à agent lubrifiant 28 étanche à ce fluide radialement vers l'extérieur. Une autre pièce en forme de disque 30 débouche dans cette chambre à agent lubrifiant 28; cette pièce 30 forme un disque de moyeu pour le premier dispositif amortis- seur 18 et, au moins lorsque le second dispositif amortisseur , c'est-àdire le dispositif amortisseur de ralenti est sollicité dans son état maximum, est alors reliée essentiel- lement solidairement en rotation au côté secondaire 16. Comme le montre notamment la figure 2, le premier dispositif amortisseur 18 comprend plusieurs jeux 32 de res- sorts amortisseurs 34. Par leurs zones d'extrémité situées dans la direction périphérique, les jeux 32 de ressorts amor- tisseurs 34 s'appuient par des éléments d'appui 36, c'est-à- dire des patins à ressort contre les zones de commande res- pectives du côté primaire 12 ou du disque de moyeu 30 qui ap- partient dans ce cas au côté secondaire 16. Pour cela, sur le côté primaire 12, c'est-à-dire sur les parties de disque 22, 26 (comme cela apparaît à la figure 2), on peut prévoit des pièces d'appui ou des segments d'appui 38 respectifs qui constituent un contour d'appui correspond au contour exté- rieur des éléments d'appui 36. En position axiale entre les deux segments d'appui ou pièces d'appui 38, on aura le disque de moyeu 30 formant un contour d'appui correspondant pour les éléments 36. Lors de la transmission du couple, de façon con- nue, lorsque le côté primaire 12 et le côté secondaire 16 tournent l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire lorsque les éléments de disque 22, 26 tournent par rapport au disque de moyeu 30, chaque jeu 32 d'éléments de ressorts 34 est solli- cité dans l'une de ses zones d'extrémité par les segments d'appui 38 appartenant alors au côté primaire 12 et par son autre segment d'extrémité, il sollicite le contour d'appui du disque de moyeu 30 qui appartient alors au côté secondaire. Comme le montre la figure 2, chaque jeu 32 d'éléments à ressorts 34 comprend plusieurs ressorts par exemple quatre ressorts branchés en série et parmi lesquels seuls les ressorts 34 situés chaque fois dans la direction périphérique au niveau des extrémités de chaque jeu 32, s'appuient par les éléments d'appui ou sabots de ressorts 36 contre le côté primaire 12 ou le côté secondaire 16. Les élé- ments de ressort 34 situés dans la zone médiane et les autres extrémités des éléments de ressort 34 situés dans les zones d'extrémité, s'appuient également par des éléments d'appui 40 encore appelés patins 40. On forme ainsi un montage en série des éléments de ressort 34 de chaque jeu 32. Les patins 40 et les sabots de ressort 36 ont leur zone périphérique exté- rieure adaptée au contour périphérique intérieure de la pièce annulaire 24 et peuvent ainsi glisser le long de la surface périphérique intérieure de cette pièce annulaire 24. Ce mou- vement de glissement est facilité par l'agent lubrifiant qui se trouve dans la chambre 28. De plus, dans la surface péri- phérique intérieure de la pièce annulaire 24, on peut avoir des rainures ou des nervures coopérant avec des rainures ou des nervures des patins 40 ou des sabots de ressort 36 pour en assurer le guidage dans la direction périphérique. Pour la structure du premier dispositif amortis- seur 18, il faut remarquer que celui-ci peut évidemment com- porter des jeux d'éléments de ressort 32 formés d'un seul élément de ressort, de sorte que par exemple cet élément de ressort occupe alors une zone périphérique importante et s'appuie au niveau de ses deux zones d'extrémité par l'intermédiaire d'un sabot à ressort 36 contre le côté pri- maire 12 ou contre le disque de moyeu 30 associé au côté se- condaire 16. Pour la structure du second dispositif amortis- seur 20, il convient de remarquer que celle-ci correspond pour l'essentiel à la structure du premier dispositif amor- tisseur 18 et comprend deux éléments de disque de recouvre- ment 44, 46 reliés radialement à l'intérieur, de manière solidaire à une masse 48 du côté secondaire 16 et entre ces deux éléments de disque, on a le disque de moyeu 30 avec sa zone radialement intérieure. A la fois dans les éléments de disque de recouvrement 44, 46 et dans le disque de moyeu 30, on a des fenêtres à ressort, respectives logeant les ressorts amortisseurs 50 du second dispositif amortisseur 20. En prin- cipe, on peut avoir alors la même structure que celle décrite ci-dessus en référence au premier dispositif amortisseur 18. Selon les figures 3 et 4 ainsi que la figure 2, les éléments d'appui 36, 40, c'est-à-dire à la fois les sa- bots de ressort 36 et les patins 40 comportent un segment d'appui 52, 54 pour les éléments de ressort 34 et un segment de guidage 56, 58 par lequel d'une part les éléments d'appui 36, 40 sont guidés en coulissement sur la pièce annulaire 24 et qui d'autre part assurent l'appui des éléments de ressort 34 radialement vers l'extérieur. Ces segments de guidage 56, 58 forment des butées de protection de blocage pour le pre- mier dispositif amortisseur 18, c'est-à-dire que si le pre- mier dispositif amortisseur 18 se rapproche de son état de déformation maximum, ce qui est de manière générale un état qui précède de manière significative l'état de blocage des éléments de ressort 34, alors les segments de guidage 56, 58 des sabots de ressort 36 ou des patins 40 butent les uns con- tre les autres par exemple à la figure 2 en réduisant ainsi la poursuite de la compression des éléments de ressort 34. Dans cet état, la composante de couple qui dépasse celle fournie par la force des ressorts est transmise directement par ces éléments d'appui 36, 40. La venue en butée des segments de guidage 56, 58 se traduirait par une augmentation spontanée du couple trans- mis. Mais cela n'est pas souhaité. Pour cette raison, les éléments d'appui 36, 40 selon l'invention sont conçus pour avoir une certaine élasticité, pour que ces éléments d'appui 36, 40 disposent même alors d'une certaine fonction d'amortissement. Comme cela apparaît par exemple à la figure 3 qui montre l'élément d'appui 36 en forme de sabot de res- sort, cet élément d'appui 36 présente dans son segment de corps 60, en position centrale une zone poreuse 62 ainsi que dans son segment de guidage 56 également en position cen- trale, une zone poreuse 64. La même remarque s'applique à l'élément d'appui 40 en forme de patin représenté à la figure 4. Celui-ci comporte également dans sa zone de corps 66, en position centrale, une zone poreuse 68 et dans ces deux seg- ments de guidage 58 également en position centrale, chaque fois des zones poreuses 70. Les zones poreuses donnent à l'élément d'appui 36, 40 par ailleurs réalisé en matière plastique très dure, une certaine élasticité, car lorsqu'on induit une certaine force dans les zones poreuses 62, 64, 68, , celles-ci peuvent se comprimer élastiquement à la manière d'une éponge et déforment en même temps les zones de paroi environnantes plus dures. Cette déformabilité autorisée ou souhaitée des éléments d'appui 36, 40 permet à ceux-ci d'assurer une certaine fonction d'amortissement en cas de force excessive, induite et, comme décrit ci-dessus, notam- ment également dans le cas de la mise en ouvre de la fonction de protection antiblocage, on disposera au moins d'un effet d'amortissement minimum. On reconnaît en outre que dans les segments d'appui 52, 54 directement sollicités par les élé- ments de ressort 34, notamment dans leurs zones superficiel- les, les éléments d'appui 36, 40 n'ont pas de zones poreuses, mais ces éléments sont durs pour éviter que les éléments de ressort 34 ne puissent s'y creuser. Cela s'applique en parti- culier à l'élément d'appui 36 pour la zone 72 qui s'appuie contre le côté primaire 12 ou le disque de moyeu 30. De tels éléments d'appui représentés aux figures 3 et 4 peuvent par exemple se fabriquer en matière plastique injectée. En réalisant les éléments d'appui 36, 40 avec des épaisseurs de matières différentes après l'injection et au cours de la phase de refroidissement consécutive de la ma- tière, comme le durcissement se fait de l'extérieur vers l'intérieur, en réglant de manière appropriée la durée du re- froidissement ou le retrait, on peut avoir une configuration dans laquelle la peau extérieure des éléments d'appui 36, 40 est injectée de manière optimale avec une épaisseur de paroi de l'ordre de 2 à 5 mm, c'est-à-dire une paroi sans pores et très résistante à la compression alors que dans la zone inté- rieure, c'est-à-dire dans les zones 62, 64, 68, 70 on aura un réseau de matière spongieuse, avec des pores qui assurent principalement la souplesse de ces éléments d'appui 36, 40. Ce réglage d'un réseau avec des pores à l'intérieur peut par exemple être influencé également par une épaisseur de matière plus grande à l'endroit o l'on veut former un tel réseau alors qu'à l'endroit o se réseau n'est pas souhaité, on forme par exemple des nervures ou des entretoises et en con- servant pratiquement le même contour extérieur, on diminuera l'accumulation de matière et on aura un durcissement en sur- face. Il convient toutefois de remarquer que les élé- ments d'appui selon l'invention peuvent également être réali- sés d'une manière différente. Ainsi, il est par exemple possible de les fabriquer avec plusieurs composants par exem- ple un composant pour former le segment d'appui 52, un compo- sant formant la zone 72 et en sandwich entre ces parties, des composants élastiques. En principe, il est également possible de réaliser les éléments d'appui en tôle ou en matière plas- tique essentiellement creuse et d'assurer ainsi la souplesse d'un organe avec une épaisseur de paroi relativement faible néanmoins suffisante à la transmission des efforts demandés. Si l'on ne souhaite aucune élasticité dans les segments de guidage 56, 58 par exemple parce que l'élasticité des segments de corps ou des zones 60, 66 est déjà suffi- sante, on peut comme le montre la figure 2, réaliser ces seg- ments de guidage 56, 58 non en matière pleine mais avec des nervures s'étendant dans la direction axiale et dans la di- rection radiale, si bien que grâce à la moindre accumulation de matière, on aura un durcissement régulier de la matière plastique dans ses zones. Il est également possible par exemple dans les segments de guidage 56, 58 dans les zones périphériques de ces segments, d'avoir de la matière déformable par exemple une matière plastique en mousse, caoutchouc-mousse ou une ma- tière analogue pour donner l'élasticité aux éléments d'appui 36, 40 qui agit notamment lorsqu'on utilise la fonction de protection antiblocage. Il convient de remarquer qu'aux figures 3 et 4, les éléments d'appui 36, 40 sont représentés seulement de ma- nière schématique. Il est clair que les contours périphéri- ques extérieurs de ces pièces peuvent être réalisés comme cela est représenté à la figure 2; un tel contour particu- lier s'établira selon les données constructives dans l'amortisseur d'oscillations de torsion. Il convient égale- ment de remarquer dans la mesure o selon l'invention il est question du côté primaire et du côté secondaire, cette termi- nologie n'est nullement limitative pour la façon de transmet- tre un couple. En principe, il est possible de transmettre un couple du côté primaire vers les dispositifs amortisseurs 18, et le côté secondaire ou encore de transmettre un couple du côté secondaire par les dispositifs amortisseurs 20, 18 vers le côté primaire. Il convient également de remarquer que la réalisation d'un amortisseur d'oscillations de torsion à deux zones d'amortissement à savoir une zone d'amortissement de ralenti et une zone d'amortissement de charge n'est prévue que pour le présent exposé. En principe, l'invention peut également s'appliquer à un amortisseur d'oscillations de tor- sion qui ne présente qu'une zone d'amortissement. Il est éga- lement possible d'utiliser les éléments d'appui selon l'invention dans la zone d'amortissement de ralenti. Enfin, l'invention peut s'appliquer à un amortisseur d'oscillations de torsion intégré à un disque d'embrayage. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Elément d'appui pour soutenir un élément amortisseur (34) élastiquement déformable d'un amortisseur d'oscillations de torsion (10) sur un côté primaire (12) ou/et un côté secon- daire (16, 30) de l'amortisseur d'oscillations de torsion (10) ou sur un autre élément amortisseur (34) déformable élastiquement, caractérisé en ce que l'élément d'appui (36, 40) est déformable élastiquement au moins par zones. 2 ) Elément d'appui selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'appui (36, 40) est formé au moins par zones (62, 64, 68, 70) en matière poreuse. 3 ) Elément d'appui selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'appui (36, 40) est formé au moins dans sa zone déformable élastiquement (62, 64, 68, 70) en matière plasti- que déformable élastiquement. 4 ) Elément d'appui selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'appui (36, 40) est essentiellement non déformable élastiquement dans sa zone (52, 54) sollicitée par l'élément amortisseur (34) déformable élastiquement. 5 ) Elément d'appui selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'appui (36, 40) est déformable élastiquement dans sa zone (56, 58) devenant active lorsqu'un élément amortis- seur (34) correspondant, déformable élastiquement atteint un état de déformation maximum. Il 6 ) Amortisseur d'oscillations de torsion notamment pour un volant d'inertie à deux masses ou un disque d'embrayage com- prenant un côté primaire (12) et un côté secondaire (16, 30) tournant par rapport au côté primaire (12), autour d'un axe (A) contre l'action d'un dispositif amortisseur (18), le dis- positif amortisseur (18) ayant au moins un élément amortis- seur (34) déformable élastiquement qui peut s'appuyer ou s'appuie dans au moins l'une de ses zones d'extrémité contre le côté primaire (12) ou/et le côté secondaire (16, 30) de10 l'amortisseur d'oscillations de torsion (10), ou contre un autre élément amortisseur (34) déformable élastiquement par l'intermédiaire d'un élément d'appui (36, 40), caractérisé en ce que l'élément d'appui (36, 40) est déformable élastiquement au15 moins par zones (62, 64, 68, 70), en option en liaison avec une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 1 à 5.