Brevet FR2826083A1 — publié le 20021220

La présente invention concerne un dispositif amortisseur de torsion perfectionné. Elle s'applique en particulier à un dispositif de friction d'embrayage de véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, notamment d'après FR-2 791 750 (FR-99 04122), un dispositif amortisseur de torsion, du type comprenant : - des premier et second éléments, susceptibles d'osciller l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun, reliés entre eux par un amortisseur principal à effet élastique circonférentiel, - une rondelle de frottement sollicitée contre une surface de frottement reliée au second élément par un ressort à effet élastique axial en appui entre le premier élément et la rondelle de frottement, - des moyens de couplage en rotation de la rondelle de frottement avec le premier élément, et - des moyens de centrage du ressort à effet axial par rapport à l'axe commun, Dans le document ci-dessus, les premier et second élément formant respectivement des éléments d'entrée et de sortie du dispositif amortisseur de torsion. L'amortisseur principal comprend des ressorts à effet élastique circonférentiel portés par deux rondelles de guidage dont l'une forme l'élément d'entrée. L'élément de sortie est formé par un voile métallique s'étendant entre les deux rondelles de guidage. Les ressorts à effet élastique circonférentiel sont logés dans des fenêtres, sensiblement en vis-à-vis, ménagées dans les rondelles de guidage et le voile. La surface de frottement est ménagée sur le voile. Dans FR-2 791 750 (FR-99 04122), la rondelle de frottement est en plastique, de même que les moyens de couplage et de centrage qui sont venus de matière avec cette rondelle de frottement. Or le coefficient de frottement de la rondelle en plastique est relativement faible et doit être compensé par une force élevée d'application de la rondelle contre le voile. Cette force d'application élevée provoque une usure rapide de la rondelle de frottement. Pour pallier à cet inconvénient, on a proposé dans l'état de la technique une rondelle de frottement comportant une partie métallique de frottement et une partie en plastique formant les moyens de couplage et de centrage. Cette rondelle de frottement en deux parties est relativement complexe à fabriquer. L'invention a pour but de proposer un dispositif amortisseur de tension muni d'une rondelle de frottement facile à fabriquer et résistante à l'usure ainsi que de moyens de couplage et de centrage de cette rondelle efficaces et précis. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif amortisseur de torsion, du type précité, caractérisé en ce que la rondelle de frottement est métallique, les moyens de couplage et de centrage étant venus de matière avec cette rondelle de frottement Suivant d'autres caractéristiques d'un mode de réalisation particulier de ce dispositif ou d'une variante de ce mode particulier : - la rondelle de frottement est formée dans une tôle métallique découpée, les moyens de couplage et de centrage étant formés par des pattes pliées réparties autour de la rondelle de frottement ; - les moyens de couplage comprennent des crabots coopérant avec des évidements complémentaires ménagés dans le premier élément ; - le ressort à effet élastique axial est formé par une rondelle élastique de type Belleville, les moyens de centrage comprenant des taquets axiaux coopérant avec un contour externe de ce ressort à effet élastique axial ; - les moyens de couplage sont formés par des pattes, pliées autour d'un axe sensiblement tangentiel à la rondelle, formant chacune un crabot ; - les moyens de centrage sont formés par des pattes pliées autour d'un axe sensiblement radial, formant chacune un taquet ; - les moyens de couplage et de centrage comprennent au moins une patte commune munie : 0 d'une partie intermédiaire de couplage, formant un crabot coopérant avec un évidement complémentaire ménagé dans le premier élément, cette partie intermédiaire étant délimitée par un premier pli de la patte autour d'un premier axe sensiblement tangentiel à la rondelle et par un second pli de la patte autour d'un second axe sensiblement axial, et 0 d'une extrémité libre de centrage reliée à la partie intermédiaire par le second pli, formant un taquet ; - l'extrémité libre de centrage s'étend dans une encoche externe sensiblement radiale ménagée dans la rondelle de frottement ; - l'amortisseur principal comprend des ressorts à effet élastique circonférentiel portés par deux rondelles de guidage dont l'une forme le premier élément, le second élément étant formé par un voile s'étendant entre les deux rondelles de guidage, les ressorts à effet élastique circonférentiel étant logés dans des fenêtres, sensiblement en vis-à-vis, ménagées dans les rondelles de guidage et le voile ; - les rondelles de guidage sont reliés à un disque de friction d'embrayage de véhicule automobile, le voile étant relié à un moyeu destiné à être couplé en rotation à un arbre primaire de boîte de vitesses du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un dispositif de friction d'embrayage de véhicule automobile muni d'un dispositif amortisseur de torsion selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 du dispositif de friction illustré sur cette figure 1 ; - la figure 3 est une vue de détail de la partie cerclée 3 de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective de la rondelle de frottement du dispositif amortisseur de torsion illustré sur les figures précédentes ; - la figure 5 est une vue de face de cette rondelle de frottement ; - les figures 6 et 7 sont des vues similaires aux figures 4 et 5 illustrant une variante de réalisation de la rondelle de frottement. On a représenté sur les figures 1 à 3 un dispositif de friction pour un embrayage de véhicule automobile, désigné par la référence générale 10. Ce dispositif 10 est destiné à relier un volant moteur à un arbre primaire de boîte de vitesses. Le dispositif de friction 10 comprend un disque 12 portant, sur ses deux faces opposées, des garnitures de friction 14. Ces dernières sont destinées à être serrées entre des plateaux de pression et de réaction (non représentés) liés en rotation au volant moteur. En se référant plus particulièrement aux figures 2 et 3, on voit que le disque de friction 12 est couplé en rotation avec un moyeu 16, par l'intermédiaire d'un dispositif amortisseur de torsion qui sera décrit ci-dessous. Ce moyeu 16 est destiné à être solidarisé en rotation avec l'arbre primaire de la boîte de vitesse Le dispositif amortisseur de torsion comprend un amortisseur principal 18 et un pré-amortisseur 20ACe dernier, de type classique, ne sera décrit que très brièvement. L'amortisseur principal 18 comprend, par exemple, deux paires de ressorts 20 à effet élastique circonférentiel portés par des première 22A et seconde 22B rondelles de guidage. Le cas échéant, un ressort supplémentaire 24 est logé à l'intérieur de chaque ressort 20 d'au moins une paire de ressorts 20 de l'amortisseur principal pour, de façon connue en soi, augmenter la raideur de l'amortisseur principal dans certaines conditions de fonctionnement. Les rondelles de guidage 22A, 22B, coaxiales au disque de friction 12, sont solidarisées entre elles au moyen de colonnettes 26 d'entretoisement s'étendant sensiblement axialement. Le disque de friction 12 est fixé, de façon connue en soi, à une des rondelles de guidage, par exemple la seconde rondelle 22B. Le disque de friction 12 et les rondelles de guidage 22A, 22B, solidaires de ce disque 12, forment un élément d'entrée du dispositif amortisseur de torsion. Un voile 28, couplé en rotation au moyeu 16, par exemple à l'aide de dentures complémentaires ménagées sur ce voile 28 et ce moyeu 16, s'étend entre les deux rondelles de guidage 22A, 22B. Le voile 28 forme un élément de sortie du dispositif amortisseur de torsion. Les ressorts à effet élastique circonférentiel 20,24 sont logés dans des fenêtres 30,32, sensiblement en vis-à-vis, ménagées dans les rondelles de guidage 22A, 22B et le voile 28. Conformément au fonctionnement classique du dispositif amortisseur de torsion, les rondelles de guidage 22A, 22B sont susceptibles d'osciller de façon amortie par rapport au voile 28, autour d'un axe commun à ces rondelles et à ce voile, désigné par la référence X. Un palier 34 à faible coefficient de frottement, par exemple en plastique, est intercalé radialement entre le moyeu 16 et une des rondelles de guidage 22B. Ce palier 34 permet ainsi de centrer les deux rondelles de guidage 22A, 22B, liées entre elles, par rapport au moyeu 16 et à l'axe X. Le dispositif amortisseur de torsion comprend également une rondelle de frottement 36, illustrée plus en détail sur les figures 4 et 5, sollicitée contre une face du voile 28 formant une surface de frottement. Un ressort à effet élastique axial 38, constitué par exemple par une rondelle de type Belleville, est agencé en appui entre la première rondelle de guidage 22A et la rondelle de frottement 36 de façon à rappeler cette dernière contre le voile 28. La rondelle de frottement 36 est formée, de préférence, dans une tôle métallique découpée. On a également représenté sur les figures 2 et 3 des moyens de frottement classiques associés au pré-amortisseur 200comprenant notamment une rondelle de frottement en plastique 40 sollicitée contre une surface de frottement reliée au moyeu 16 par un ressort 42 à effet élastique axial, du type rondelle Belleville, en appui entre la première rondelle de guidage 22A et la rondelle de frottement 40. E N ac ! C) Ci La rondelle de frottement métallique 36 comprend plus particulièrement des pattes pliées 44, de préférence au nombre de quatre, formant chacune un crabot destiné à coopérer avec un évidement ou orifice complémentaire 46 ménagé dans la première rondelle de guidage 22A (voir figures 1 et 3). Chaque patte 44 formant crabot est pliée autour d'un axe T sensiblement tangentiel à la rondelle métallique 36. Les pattes 44, venues de matière avec la rondelle 36 et emboîtées dans les évidements 46, forment des moyens de couplage en rotation de la rondelle métallique 36 avec la première rondelle de guidage 22A. Par ailleurs, la rondelle de frottement métallique 36 comprend des pattes pliées 48, de préférence au nombre de quatre, formant chacune un taquet axial destiné à coopérer avec le contour externe du ressort 38 à effet élastique axial. Chaque patte 48 formant taquet est pliée autour d'un axe sensiblement radial R, orthogonal à l'axe T, de façon à faire coopérer la tranche de la tôle dans laquelle est découpée la rondelle métallique 36 avec le contour externe du ressort 38 à effet élastique axial. Sur la figure 5, on a représenté en traits mixtes le contour externe du ressort 38 en contact avec les pattes 48 formant taquets. Ainsi, les pattes 48, venues de matière avec la rondelle métallique 36, forment des moyens de centrage du ressort 38 à effet élastique axial par rapport à l'axe X. Le fonctionnement du dispositif de friction 10 muni du dispositif amortisseur de torsion selon l'invention est analogue à celui d'un dispositif de friction classique. On notera toutefois que la largeur des pattes 44 formant crabot est relativement importante ce qui permet un couplage efficace de la rondelle de frottement métallique 36 avec la première rondelle de guidage 22A. Par ailleurs, les pattes 48 formant taquets, en contact avec le contour externe du ressort 38 à effet axial par la tranche de la tôle, permettent un centrage précis de ce ressort 38 par rapport à l'axe X. Sur les figures 6 et 7, on a représenté une variante de réalisation de la rondelle de frottement métallique 36. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures 1 à 5 sont désignés par des références identiques. Dans cette variante, les moyens de couplage et de centrage comprennent des pattes pliées communes 50. Ces pattes, prolongeant la rondelle 36, sont réparties autour de cette dernière. Les pattes 50 sont, de préférence, au nombre de quatre. Chaque patte 50 comprend une partie intermédiaire 501 de couplage, formant un crabot coopérant avec un évidement complémentaire 46 de la première rondelle de guidage 22A. La partie intermédiaire 501 est délimitée par un premier pli P1 de la patte 50 autour d'un premier axe T, sensiblement tangentiel à la rondelle 36, et par un second pli P2 de la patte 50 autour d'un second axe sensiblement axial S, orthogonal à l'axe T. Par ailleurs, chaque patte 50 est munie d'une extrémité libre 50E de centrage reliée à la partie intermédiaire 501 par le second pli P2. Cette extrémité libre 50E forme un taquet destiné à coopérer avec le contour externe du ressort 38 à effet élastique axial. Ce contour externe est représenté en traits mixtes sur la figure 7. On notera que l'extrémité libre 50E de chaque patte 50 s'étend dans une encoche externe 52, sensiblement radiale, ménagée dans la rondelle de frottement métallique 36. Comme pour la rondelle de frottement 36 illustrée sur les figures 4 et 5, l'extrémité libre de centrage 50E de chaque patte permet de faire coopérer la tranche de la tôle dans laquelle est découpée la rondelle métallique 36 avec le contour externe du ressort 38 à effet élastique axial. Parmi les avantages de l'invention on notera que celle-ci permet de fabriquer une rondelle de frottement métallique, ayant un coefficient de frottement supérieur à une rondelle de frottement en plastique classique, munie de moyens de couplage et de centrage venus de matière avec cette rondelle. De ce fait, la rondelle de frottement ainsi que ses moyens de couplage et de centrage sont simples à fabriquer. En particulier, dans la variante de la rondelle de frottement illustrée sur les figures 6 et 7, les moyens de couplage et de centrage sont formés sur des pattes communes munies chacune de deux plis. Toutefois, dans la rondelle de frottement illustrée sur les figures 4 et 5, les pattes de couplage et de centrage sont susceptibles d'être formés en une seule opération. Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, l'invention peut s'appliquer à des dispositifs amortisseurs de torsion autres que pour dispositifs de friction d'embrayage de véhicule automobile. Par ailleurs, le ressort à effet élastique axial peut être en appui contre la rondelle de frottement et un premier élément formant élément d'entrée ou de sortie. La rondelle de frottement peut être sollicitée contre une surface de frottement reliée à un second élément formant élément de sortie ou d'entrée. REVENDICATIONS 1. Dispositif amortisseur de torsion, du type comprenant : - des premier (22A) et second (28) éléments, susceptibles d'osciller l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun (X), reliés entre eux par un amortisseur principal à effet élastique circonférentiel, - une rondelle de frottement (36) sollicitée contre une surface de frottement reliée au second élément (28) par un ressort à effet élastique axial (38) en appui entre le premier élément (22A) et la rondelle de frottement (36), - des moyens (44 ; 501) de couplage en rotation de la rondelle de frottement (36) avec le premier élément (22A), et - des moyens (48 ; 50E) de centrage du ressort (38) à effet axial par rapport à l'axe commun (X), caractérisé en ce que la rondelle de frottement (36) est métallique, les moyens de couplage (44 ; 501) et de centrage (48 ; 50E) étant venus de matière avec cette rondelle de frottement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (36) est formée dans une tôle métallique découpée, les moyens de couplage (44 ; 501) et de centrage (48 ; 50E) étant formés par des pattes pliées réparties autour de la rondelle de frottement. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de couplage comprennent des crabots (44 ; 501) coopérant avec des évidements complémentaires (46) ménagés dans le premier élément (22A). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort (38) à effet élastique axial est formé par une rondelle élastique de type Belleville, les moyens de centrage comprenant des taquets axiaux (48 ; 50E) coopérant avec un contour externe de ce ressort (38) à effet élastique axial. 5. Dispositif selon les revendications 2 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que les moyens de couplage sont formés par des pattes (44), pliées autour d'un axe (T) sensiblement tangentiel à la rondelle, formant chacune un crabot. 6. Dispositif selon les revendications 2 et 4 prises ensemble, caractérisé en ce que les moyens de centrage sont formés par des pattes (48) pliées autour d'un axe (R) sensiblement radial, formant chacune un taquet. 7. Dispositif selon les revendications 2,3 et 4, les trois prises ensemble, caractérisé en ce que les moyens de couplage et de centrage comprennent au moins une patte commune (50) munie : - d'une partie intermédiaire (501) de couplage, formant un crabot coopérant avec un évidement complémentaire (46) ménagé dans le premier élément (22A), cette partie intermédiaire (501) étant délimitée par un premier pli (P1) de la patte (50) autour d'un premier axe (T) sensiblement tangentiel à la rondelle et par un second pli (P2) de la patte (50) autour d'un second axe (S) sensiblement axial, et - d'une extrémité libre (50E) de centrage reliée à la partie intermédiaire (501) par le second pli (P2), formant un taquet. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité libre de centrage (50E) s'étend dans une encoche externe (52) sensiblement radiale ménagée dans la rondelle de frottement (36). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur principal comprend des ressorts à effet élastique circonférentiel (20,24) portés par deux rondelles de guidage (22A, 22B) dont l'une forme le premier élément, le second élément étant formé par un voile (28) s'étendant entre les deux rondelles de guidage, les ressorts à effet élastique circonférentiel (20,24) étant logés dans des fenêtres (30,32), sensiblement en vis-à-vis, ménagées dans les rondelles de guidage (22A, 22B) et le voile (28). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les rondelles de guidage (22A, 22B) sont reliés à un disque de friction (12) d'embrayage de véhicule automobile, le voile (28) étant relié à un moyeu (16) destiné à être couplé en rotation à un arbre primaire de boîte de vitesses du véhicule.