Brevet FR2827024A1 — publié le 20030110

Domaine de l'invention La présente invention concerne un amortisseur d'oscillations de torsion, notamment pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile, comportant un montage à disques reliant au moins un disque latéral en rotation avec un autre disque, et ayant au moins un dispositif amortisseur entre le disque latéral et l'autre disque, ce dispositif amortisseur comportant un élément de ressort avec un bord pour assurer la précontrainte d'un moyen de friction et d'une surface de friction d'une autre pièce, pour amortir le mouvement relatif entre les disques. On connaît un tel amortisseur d'oscillations de torsion par exemple selon le document DE 197 47 221 ICI. Dans cet amortisseur d'oscillations de torsion, deux disques latéraux sont chaque fois en regard d'une face frontale de l'autre disque. Les disques latéraux et le disque central sont fixés dans une position prédéterminée dans la direction périphérique les uns par rapport aux autres par des accumulateurs d'énergie constitués ici par des ressorts hélicoïdaux. Pour l'amortissement principal du mouvement relatif des disques latéraux par rapport au disque central, les deux faces de la zone radiale intérieure du disque central comportent des moyens de friction de forme annulaire. L'un des moyens de friction de forme annulaire est relié solidairement en rotation à l'un des disques latéraux et il est précontraint contre le disque central par l'élément de ressort. L'élément de ressort s'appuie pour cela contre l'un des disques latéraux. Le premier moyen de friction de forme annulaire est ainsi précontraint contre le disque central et celui-ci l'est contre le second moyen de friction annulaire. L'élément de ressort est en forme de ressort Belleville et se compose ainsi exclusivement du bord tourné vers le moyen de friction. L'inconvénient de cet amortisseur d'oscillations de torsion, connu, est que la force de ressort transmise par l'élément de ressort au moyen de friction diminue très fortement à mesure que le moyen de friction s'use. C'est pourquoi les moyens de friction ne peuvent offrir qu'une plage d'usure très réduite. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un amortisseur d'oscillations de torsion du type défini ci-dessus de façon à offrir une plage d'usure particulièrement importante et de disposer d'une force de précontrainte très régulière dans toute la plage d'usure. Avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un amortisseur d'oscillations de torsion du type défini ci-dessus, caractérisé en ce le bord de l'élément de ressort en position de base, est précontraint dans une position qui s'écarte de la surface de friction, et lorsque le moyen de friction est usé, il est dans une position basculée tournée vers la surface de friction. Grâce à cette réalisation, le bord de l'élément de ressort est précontraint au-delà d'une position dans laquelle cet élément serait parallèle à la surface de friction. Pendant la progression de l'usure, le bord bascule tout d'abord de sa position écartée de la surface de friction dans la position parallèle jusque dans la position tournée vers la surface de friction. L'élément de ressort peut ainsi offrir une course de ressort très longue. La force de ressort transmise par l'élément de ressort au moyen de friction ne subit dans toute la plage d'usure du moyen de friction que des variations faibles. C'est pourquoi les moyens de friction peuvent avoir une plage d'usure très importante. Grâce à cette plage d'usure importante, l'amortisseur d'oscillations de torsion assurera, pendant toute sa durée d'activité, un travail d'amortissement particulièrement intense. L'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention convient ainsi notamment pour être appliqué aux véhicules actuels équipés de moteurs à combustion interne tournant à vitesse de rotation réduite. Dans le cas le plus simple, l'élément de ressort est réalisé par un ressort Belleville comme dans l'amortisseur d'oscillations de torsion connu. L'invention convient ainsi à la fois comme amortisseur d'oscillations de torsion et préamortisseur ou amortisseur principal. Le bord peut être non mis en forme. Une caractéristique de ressort prévue peut s'établir de façon simple selon un développement de l'invention si le bord comporte plusieurs segments écartés les uns des autres. Le moyen de friction pourrait s'appliquer contre l'un des disques et contre la surface de friction ainsi que l'élément de ressort. En variante, le moyen de friction peut être collé à l'élément de ressort. Pour réduire le nombre de pièces de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, l'élément de ressort est réalisé comme moyen de friction. L'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention se suffit de moyens constructifs particulièrement réduits si l'élément de ressort comporte une partie en saillie pour s'appuyer contre le moyen de fric- tion et/ou le disque latéral. Cela permet de transformer l'amortisseur d'oscillations de torsion, connu, par un simple remplacement de l'élément de ressort et le cas échéant du moyen de friction pour obtenir un amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention. Le point d'application de la force de précontrainte contre le moyen de friction peut se définir de manière simple par un autre développement avantageux de l'invention et se fixer de manière précise si l'élément de ressort s'applique contre au moins une partie en saillie du moyen de friction. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le moyen de friction présente une surface de guidage large recevant la bride annulaire qui assure l'écartement des disques latéraux, si la partie en saillie du moyen de friction est réalisée sur sa zone radiale intérieure. Ainsi, le moyen de friction appliqué contre l'élément de ressort est guidé de manière fiable par rapport au disque central. L'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention est d'une construction particulièrement simple si l'élément de ressort s'appuie contre une partie en saillie de l'un des disques latéraux. L'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention est particulièrement solide si l'élément de ressort s'appuie contre une partie en saillie de la bride annulaire servant à tenir écartés les deux disques latéraux. Pour réduire encore plus le coût de fabrication de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, les parties en saillie de l'élément de ressort ou du moyen de friction sont constituées par des parties cintrées ou recourbées. En général les moyens de friction comportent des parties cintrées ou recourbées pour réaliser une liaison par la forme avec l'un des disques latéraux, de sorte que pour arriver à la précontrainte prévue pour l'élément de ressort il ne faut aucune opération de fabrication supplémentaire. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'élément de ressort présente, sur toute sa course de ressort, un profil de force régulier si l'élément de ressort possède des éléments d'appui venant radialement en saillie et qui sont écartés les uns des autres pour s'appuyer contre les pièces adjacentes. L'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention ne nécessite pas d'élément de ressort de fabrication coûteuse si les parties en saillie sont prévues exclusivement sur les disques latéraux ou sur la bride annulaire et sur le moyen de friction. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide des différents modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une zone radiale intérieure d'un disque d'embrayage équipé d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, l'ensemble étant représenté sous la forme d'une coupe axiale, - la figure 2 est une vue fortement agrandie d'un dispositif amortisseur de l'amortisseur d'oscillations de torsion de la figure 1, - la figure 3 montre le dispositif amortisseur de la figure 2 lorsque les moyens de friction atteignent leur limite d'usure, - les figures 4 à 7 sont des vues fortement agrandies d'autres modes de réalisation du dispositif amortisseur, - la figure 8 montre un préamortisseur de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, - la figure 9 montre un autre mode de réalisation de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, - la figure 10 montre une moitié d'un élément de ressort de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, - la figure 11 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de l'élément de ressort de la figure 10, - la figure 12 montre l'élément de ressort de la figure lia l'état détendu. Description de différents modes de réalisation Selon la figure 1, le disque d'embrayage représenté comporte un moyeu 1 essentiellement en forme de manchon, centré par rapport à l'axe de rotation 45. La périphérie intérieure du moyeu comporte une denture intérieure 2 pour réaliser une liaison solidaire en rotation avec un arbre d'entrée non représenté en détail d'une boîte de vitesses. L'amortisseur d'oscillations de torsion portant globalement la référence 3 relie, par des ressorts de progressivité, le disque 12 dont les deux faces sont munies de garnitures d'embrayage à friction 4, à rotation, de façon coaxiale au moyeu 1. Le disque 12 et ses garnitures de friction 4 constituent la pièce d'entrée de l'amortisseur d'oscillations de torsion 3 alors que le moyeu 1 en constitue la pièce de sortie. L'amortisseur d'oscillations de torsion 3 comporte un amortisseur principal 6 dimensionné pour le fonctionnement en charge ainsi qu'un préamortisseur 7 dimensionné pour le fonctionnement en ralenti, ce dernier étant installé axialement à côté de l'amortisseur principal 6. L'amortisseur principal 6 comprend deux disques latéraux 9,10 de forme essentiellement annulaire, écartés axialement l'un de l'autre. Ces disques sont reliés au niveau de leur périphérie intérieure par des rivets lia une bride annulaire 8 définissant l'écartement des disques latéraux 9,10, pour constituer solidairement un ensemble. La bride annulaire 8 comporte, au niveau de sa périphérie intérieure, une denture intérieure 47 coopérant avec la denture extérieure 49 du moyeu 1 ; les dentures 47,49 présentent un jeu de rotation définissant la plage de fonctionnement du préamortisseur 7 ; du reste, après compensation du jeu de rotation, la bride annulaire 8 et ainsi les disques latéraux 9,10 sont solidaires en rotation du moyeu 1. Axialement entre les disques latéraux 9,10, la bride annulaire 8 porte à rotation un disque central 12 dont la périphérie extérieure porte les garnitures de friction 4 fixées par les ressorts de progressivité en tôle qui s'étendent radialement. Le disque 12 est relié de manière élastique en rotation aux disques latéraux 9,10 par plusieurs ressorts hélicoïdaux 13 répartis dans la direction périphérique. Les ressorts hélicoïdaux 13 sont logés dans des fenêtres alignées axialement les unes par rapport aux autres, d'une part, dans le disque central 12, et, d'autre part, dans des fenêtres des disques latéraux 9,10 ; en cas de rotation relative du disque central 12 par rapport aux disques latéraux 9, 10, les ressorts sont mis en oeuvre par leurs extrémités, directement par le bord des fenêtres. L'angle de rotation relative entre le disque central 12 et les disques latéraux 9,10 est limité par les rivets d'écartement 51 accrochés par leur zone d'extrémité dans les disques latéraux 9,10 et passant dans des cavités du disque central 12 s'étendant dans la direction périphérique et ayant du jeu par rapport aux rivets d'écartement 51. L'amortisseur d'oscillations de torsion 3 comporte en outre un dispositif amortisseur 5, un amortisseur principal 6 prévu pour le fonctionnement en charge et à côté de l'amortisseur principal 6, un préamortisseur 7 destiné au fonctionnement à vide (ralenti). L'amortisseur principal 6 est formé par les deux disques latéraux 9,10 reliés par des rivets 11 à la bride annulaire 8 selon une liaison solidaire en rotation ; il comprend également le disque central 12 monté mobile en rotation et dans la direction axiale sur la périphérie exté- rieure de la bride annulaire 8 ainsi que les deux moyens de friction 14,17 de part et d'autre du disque 12 et de l'élément à ressort 15. Sur le côté du disque 12, à l'opposé, axialement de l'élément à ressort 15, entre celui-ci et le disque latéral 9 on a un moyen de friction 17 qui entoure de façon annulaire la bride annulaire 8 et est fixé dans la direction axiale par le disque latéral 9 et le disque 12. Sur le côté axialement opposé du disque 12 se trouve un autre moyen de friction 14 mobile axialement, et qui dans ce mode de réalisation s'appuie axialement contre le disque 12 avec sa surface de friction. Entre ce moyen de friction 14 et la zone axiale en regard du disque latéral 10 est inséré un élément de ressort 15. L'élément de ressort précontraint s'appuie par sa partie en saillie 20 contre le disque latéral 10 et avec sa partie en saillie 19 contre le moyen de friction 14. La force axiale ainsi engendrée agit sur le moyen de friction 14 ; le disque 12 est poussé axialement en direction de l'élément de friction 17 et l'élément de friction 17 est serré entre le disque 12 et le disque latéral 9. En cas de rotation relative des disques latéraux 9,10 par rapport au disque central 12 et ainsi rotation des garnitures de friction 4 par rapport au moyeu 1, il se forme au niveau des surfaces de friction 30 des moyens de friction 14,17, un couple de friction opposé au mouvement de rotation relative qui amortit les impulsions du couple et les vibrations. La figure 2 montre de façon très agrandie le dispositif amortisseur avec les moyens de friction 14,17 et l'élément de ressort 15 de la figure 1. Les moyens de friction 14,17 sont représentés ici avec leurs dimensions à l'état non usé. L'élément de ressort 15 présente, dans sa zone radiale médiane, un bord 18 entourant la bride annulaire 8 et dirigé essentiellement dans la direction radiale. Le bord 18 a la forme d'un ressort Belleville. Dans sa zone radiale intérieure, l'élément de ressort 15 présente une saillie 19 recourbée, qui s'appuie contre le moyen de friction droit 17. Dans sa zone radiale extérieure, l'élément de ressort 15 présente également une saillie 20, recourbée, pour s'appuyer contre le disque latéral droit 10. L'élément de ressort 15 est précontraint par les parties en saillie 19,20 et les moyens de friction 14,17 ; dans la position représentée, le bord périphérique 18 est incliné de l'angle a par rapport à la direction verticale dans une direction s'écartant des surfaces de frottement 30. La figure 3 montre les moyens de friction 14,17 et l'élément de ressort de la figure 1 pour des moyens de friction 14,17 dont l'état correspond à la limite d'usure. Il apparaît que le bord périphérique 18 de l'élément de ressort 15 est incliné de l'angle ss par rapport à la verticale dans la direction tournée vers les surfaces de friction. L'angle ss du bord périphérique 18 par rapport à la direction verticale est ainsi tourné dans la direction opposée à celle de l'angle a de la figure 2. La figure 4 montre à échelle très agrandie un autre mode de réalisation du dispositif amortisseur 5. Dans ce cas l'un des moyens de friction 14 présente une partie en saillie 21 tournée vers l'élément de ressort 15. L'élément de ressort 15 présente dans sa zone radiale extérieure également une partie en saillie 22 par laquelle cet élément s'appuie contre le disque latéral droit 10. Les parties en saillie 21,22 sont formées par des parties recourbées. Pour le reste, l'élément de ressort 15 a une structure correspondant à celle des figures 1 à 3. La figure 5 montre un autre mode de réalisation du dispositif amortisseur 5 en coupe axiale. La zone radiale extérieure de l'élément de ressort 15 s'appuie contre une saillie 23 en forme de nervure réalisée sur le disque latéral voisin 10. La zone radiale intérieure de l'élément de ressort 15 s'appuie contre une partie en saillie 24 du moyen de friction droit 14. Dans ces conditions, l'élément de ressort 15 est formé uniquement du bord essentiellement radial 18 constituant ainsi un ressort Belleville. La figure 6 montre un autre mode de réalisation du dispositif amortisseur 5. Dans ce cas l'élément de ressort 15 s'appuie par sa zone radiale extérieure contre une partie en saillie 25 du moyen de friction 14 adjacent. Par sa zone radiale intérieure, l'élément de ressort 15 est tenu par une partie en saillie 26 de la bride annulaire 8. Comme dans le mode de réalisation de la figure 5, l'élément de ressort 15 est en forme de ressort Belleville. La figure 7 montre un autre mode de réalisation du dispositif amortisseur 5. Selon cette figure, on voit que le moyen de friction 14 tourné vers l'élément de ressort 15 ainsi que l'élément de ressort 15 comportent des parties en saillie 27,28 formées par des zones cintrées par lesquelles ces deux éléments s'appuient l'un contre l'autre et contre le disque latéral 10 adjacent. L'élément de ressort 15 présente, au niveau de sa zone radiale extérieure, des éléments d'appui 29 qui sont en saillie dans la direction radiale. Les éléments d'appui 29 sont répartis à la périphérie de l'élément de ressort 15 et forment les parties en saillie 28 servant d'appui contre le disque latéral voisin 10. La figure 8 montre un demi-disque d'embrayage en coupe axiale de l'amortisseur d'oscillations de torsion 3 selon l'invention avec un préamortisseur 31 et un amortisseur principal 32. L'amortisseur principal 32 est réalisé comme celui de la figure 7. Le préamortisseur 31 comporte un disque 33 relié solidairement à l'un des disques latéraux 10 du disque d'embrayage ainsi qu'un disque latéral 34 relié à ce disque 33 par une liaison permettant une rotation limitée. Entre le disque latéral 34 du préamortisseur 31 et le disque 33 on a un moyen de friction 35. Ce moyen de friction 35 est précontraint contre le disque 33 par un élément de ressort 36 en forme de ressort Belleville. Pour le blocage en rotation, l'élément à ressort 36 comporte des crochets 37 par lesquels il vient dans des cavités 38 de forme correspondante du disque latéral 34 qui le maintient. L'élément de ressort 36 comporte une partie en saillie 39 pour s'appuyer contre le disque latéral 34 et un bord 40 par lequel il s'appuie contre le moyen de friction 35 et passe sur la précontrainte de celui-ci contre une surface de friction 41 du disque 33. Dans la position représentée, le bord 40 de la surface de friction 41 est écarté du disque 33. Cela représente l'état neuf du moyen de friction 35. La figure 9 montre un disque d'embrayage correspondant à un autre mode de réalisation du préamortisseur 31. Par comparaison au préamortisseur 31 de la figure 8, dans ce dernier cas l'élément de ressort 42 est réalisé comme moyen de friction et il est précontraint directement contre la surface de friction 41 du disque 33. La figure 10 montre en vue de dessus une moitié de l'élément de ressort 36 de la figure 8. Il apparaît que le bord 40 de l'élément de ressort 42 comporte plusieurs segments 43 séparés les uns des autres. L'élément de ressort 36 ne s'appuie que par ces segments 43 contre le moyen de friction 35 représenté à la figure 8. La figure 11 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de l'élément de ressort de la figure 10 montrant le préamortisseur 31 de la figure 8 à l'état monté. Dans cet état, le bord 40 est incliné de l'angle oc par rapport au plan de l'élément de ressort 36. Les crochets 37 sont prévus à la périphérie radiale extérieure de l'élément de ressort 36. La figure 12 montre l'élément de ressort 36 de la figure 11 en position détendue. Dans cette position de l'élément de ressort 36, on atteint la limite d'usure du moyen de friction 35 représenté à la figure 8. Le bord 40 est alors incliné de l'angle P par rapport au plan de l'élément de ressort 36. REVENDICATIONS 1 ) Amortisseur d'oscillations de torsion, notamment pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile, comportant un montage à disques reliant au moins un disque latéral en rotation avec un autre disque, et ayant au moins un dispositif amortisseur entre le disque latéral et l'autre disque, ce dispositif amortisseur comportant un élément de ressort avec un bord pour assurer la précontrainte d'un moyen de friction et d'une surface de friction d'une autre pièce, pour amortir le mouvement relatif entre les disques, caractérisé en ce que le bord (18,40) de l'élément de ressort (15,36, 42) en position de base, est précontraint dans une position qui s'écarte de la surface de friction (30, 41), et lorsque le moyen de friction (14, 17, 35) est usé, il est dans une position basculée tournée vers la surface de friction (30, 41). 2 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord (40) comporte plusieurs segments (43) écartés les uns des autres. 3 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (42) est réalisé comme moyen de friction. 4 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (15,36) comporte une partie en saillie (19,20, 22,28, 39) pour s'appuyer contre le moyen de friction (14) et/ou contre le disque latéral (10,34). 5 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (15) s'appuie contre au moins une partie en saillie (21, 24,25, 27) du moyen de friction (14). 6 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie en saillie (21,24, 27) du moyen de friction (14) est prévue sur sa zone radiale intérieure. 7 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (15) est appliqué contre une partie en saillie (23) du disque latéral (9,10). 8 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (15) est appliqué contre une partie en saillie (26) de la bride annulaire (8) prévue pour tenir écartés deux disques latéraux (9,10). 9 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties en saillie (19,20, 21,22, 24,25, 27,28, 39) de l'élément de ressort (15,36, 42) ou du moyen de friction (14) sont constituées par des parties cintrées. 10 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (15) comporte des éléments d'appui (29) radialement en saillie et écartés les uns des autres pour s'appuyer contre les pièces adjacentes (disque latéral 10). 11 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties en saillie (21,23, 24,25, 26,27) sont prévues exclusivement sur le disque latéral (9,10) ou la bride annulaire (8) et le moyen de friction (14).