Brevet FR2847630A1 — publié le 20040528

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif pour réduire les oscillations de torsion comprenant un disque de moyeu, deux éléments de limitation écartés axialement, le disque de moyeu et les éléments de limitation ayant chacun au moins une découpe; les découpes formant au moins une cavité de réception pour un élément amortisseur, ainsi qu'au moins un élément amortisseur placé dans au moins une cavité de réception. On connaît de tels dispositifs par exemple sous la dénomi10 nation d'amortisseurs de torsion appliqués entre autres aux véhicules automobiles. Dans le cas d'amortisseurs de torsion équipant des véhicules automobiles, il s'agit en général d'un composant destiné à amortir les oscillations de torsion entre le moteur à combustion interne et la transmission. Etat de la technique Les dispositifs de ce type, connus pour réduire les oscillations de torsion ont en principe un disque de moyeu et deux éléments de limitation écartés de celui-ci. L'écart axial est habituellement mesuré suivant l'axe de rotation du dispositif. Les éléments de limitation sont par 20 exemple constitués par deux capots ou tôles de recouvrement, une tôle de support ou d'une tôle de recouvrement ou de moyens analogues. Les éléments de limitation ainsi que le disque de moyeu ont généralement au moins une cavité ou découpe et les différentes découpes sont alignées pour former au moins une cavité de réception pour un élément amortis25 seur. Ces dispositifs connus ont également de façon habituelle un élément amortisseur installé dans au moins une cavité de réception. L'élément amortisseur est par exemple un ressort hélicodal. L'énergie engendrée par le mouvement relatif du disque de moyeu et des éléments de limitation est reçue par au moins un élément amortisseur. De tels dispositifs pour réduire les oscillations de torsion notamment appliquées à des véhicules automobiles sont habituellement soumis à un champ de force centrifuge. La force centrifuge pousse les éléments amortisseurs contre le bord supérieur des cavités. En même temps on a un mouvement relatif du disque de moyeu par rapport aux éléments de limitation. Tous ces facteurs entraînent une usure à la fois des découpes ou cavités et de l'élément amortisseur. En outre les éléments amortisseurs soumis à la force centrifuge peuvent rester accrochés au bord supérieur des découpes ou de la cavité de réception ce qui détériore le bon fonctionnement du dispositif pour réduire les oscillations de torsion (de l'amortisseur de torsion). Jusqu'à présent on a trouvé quelques solutions constructi5 ves à ce problème comme par exemple l'adaptation de la géométrie de la cavité de réception, le traitement du disque de moyeu ou des éléments de limitation ou encore l'utilisation de patins particuliers. L'adaptation de la géométrie des découpes ou de la cavité de réception n'aboutit toutefois pas toujours aux résultats souhaités. En 10 particulier dans le cas d'éléments amortisseurs relativement lourds et pour des vitesses de rotation élevées, l'usure reste toujours relativement élevée. Le traitement thermique du disque de moyeu ou des éléments de limitation ou encore une combinaison de ces deux moyens n'est pas suffisante dans de nombreux cas. L'utilisation de patins particuliers peut être 15 dans quelques cas une solution intéressante au problème de l'usure mais cette solution n'est pas toujours possible pour des raisons d'encombrement. But de l'invention Partant de cet état de la technique, la présente invention a 20 pour but de développer un dispositif pour réduire les oscillations de torsion du type défini ci-dessus de manière à permettre encore plus l'usure. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la cavité de réception comporte au moins 25 une installation qui transforme un mouvement de l'élément amortisseur dans la direction périphérique en un mouvement radial. L'utilisation d'une installation ressort supplémentaire dans la cavité de réception permet d'écarter efficacement les éléments amortisseurs du dispositif par rapport à la surface supérieure de la cavité de ré30 ception ce qui évite totalement l'usure et tout éventuel accrochage des éléments amortisseurs ou du moins réduit considérablement ces risques. L'installation à ressort est prévue dans la cavité de réception du dispositif. Cette cavité est délimitée ou formée par différentes découpes dans les éléments de limitation et dans le disque de moyeu. Les 35 découpes sont disposées de préférence pour se trouver radialement dans un même plan par rapport à l'axe de rotation du dispositif. Ainsi les différentes découpes forment une sorte de fenêtre dans laquelle se place l'élément amortisseur ou les différents composants de l'élément amortisseur ou encore que traverse l'élément amortisseur. L'invention n'est pas limitée à un nombre déterminé de cavités de réception et d'éléments amortisseurs. En principe il suffit de prés voir dans ce dispositif une seule cavité de réception recevant un unique élément amortisseur. Mais le dispositif peut également comporter plus d'une cavité de réception et plus d'un élément amortisseur. Le nombre d'éléments amortisseurs nécessaires et celui des cavités de réception dépend du domaine d'application du dispositif de l'invention. Le dispositif peut par exemple être intégré à un disque d'embrayage d'un volant d'inertie à deux masses ou dans un équipement analogue. On peut également envisager d'autres domaines d'application du dispositif de l'invention qui n'est nullement limité aux différents exemples présentés. Les éléments de limitation peuvent être par exemple des tôles de recouvrement, des tôles de support ou des moyens analogues. L'élément amortisseur est constitué de façon non limitative par un ressort hélicodal. De façon avantageuse, au moins une installation à ressort 20 peut être serrée au moins en partie dans au moins une chambre de réception. Le serrage de l'installation à ressort peut se faire de manière quelconque et l'invention n'est pas limitée à un certain mode de mise en place. De manière préférentielle, l'installation à ressort est serrée sur les éléments de limitation et le disque de moyeu. De manière avantageuse, au moins une installation à ressort peut se situer au moins partiellement radialement à l'extérieur par rapport à l'axe de rotation du dispositif pour au moins un élément amortisseur. Ainsi l'installation à ressort se situe au-dessus de l'élément amortisseur lorsqu'on regarde à partir de l'axe de rotation du dispositif. L'invention n'est pas limitée à certaines formes de réalisation de l'installation à ressort. Quelques exemples non exclusifs de variante de réalisation de l'installation à ressort seront décrits ci-après sans que l'invention ne soit limitée aux exemples évoqués. On peut ainsi prévoir une installation à ressort sous la 35 forme d'un ressort lame. Ce ressort lame est avantageusement constitué par un ressort lame à ondulation comportant une ou plusieurs ondulations. Un tel ressort lame peut par exemple être serré dans une cavité de réception au-dessus de l'élément amortisseur par exemple audessus du ressort hélicodal qui le constitue comme cela a été évoqué cidessus. Ainsi l'élément amortisseur est compris alternativement par exemple entre les éléments de limitation telles que les tôles de recouvrement à droite et le disque de moyeu à gauche ou inversement. En particulier si le ressort lame est un ressort lame ondulé, celui-ci est principalement sollicité en pression de sorte qu'il se comprime comme un accordéon. Les ondulations augmentent de dimension et pous10 sent l'élément amortisseur radialement vers l'intérieur. Le mouvement dans la direction périphérique est ainsi transformé en un mouvement radial. Pour transformer des mouvements périphériques plus importants en un mouvement radial relativement faible, le ressort lame comporte avantageusement plusieurs ondulations et la taille et le nombre des différentes 15 ondulations sont variables. Le ressort lame peut n'avoir qu'une seule ondulation en son milieu ou plusieurs ondulations réparties sur la longueur du ressort lame pour agir sur l'élément amortisseur. Comme le ressort lame participe exactement au même mouvement périphérique que l'élément amortisseur, il n'y aura pas de mouvement relatif entre l'élément amortisseur et le ressort lame. Dans ce cas il est avantageux que les éléments de limitation puissent soutenir l'élément amortisseur. Selon un autre développement, l'installation à ressort est par exemple sous la forme d'un étrier à ressort. Un tel étrier transforme 25 également le mouvement périphérique en un mouvement radial. La force centrifuge a tendance à déplacer l'élément amortisseur du dispositif radialement vers l'extérieur. L'étrier à ressort évite ce mouvement et agit sur l'élément amortisseur le long de son axe propre de sorte que la force de ressort développée par l'étrier à ressort s'oppose à la force centrifuge. Il est prévu avantageusement de pousser l'élément amortisseur radialement vers l'intérieur par l'intermédiaire de l'étrier à ressort pour ne pas avoir de contact avec les éléments de limitation. L'étrier à ressort peut être monté avantageusement dans le disque de moyeu. Si le disque de moyeu ne guide l'élément amortisseur que d'un côté, l'étrier à ressort forme de préférence deux leviers. Ces leviers ont pour fonction de pousser l'élément amortisseur radialement vers l'intérieur, par son milieu ou sur toute sa longueur. Le dispositif selon l'invention tel que décrit ci-dessus développe une nouvelle possibilité de réduction d'usure ou pour minimiser l'accrochage des éléments amortisseurs. Le dispositif selon l'invention peut s'utiliser notamment pour des éléments amortisseurs lourds tour5 nant à vitesse élevée mais également en réduisant l'encombrement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: io - la figure 1 est une vue de dessus d'une partie d'un disque d'embrayage intégrant un dispositif pour réduire les oscillations de torsion, ce dispositif comportant une installation de ressort en forme de ressort lame dans la cavité de réception; - la figure 2 est une vue à échelle agrandie du dispositif de la figure 1 pour réduire les oscillations de torsion; - la figure 3 est une vue en coupe du disque d'embrayage de la figure 1; - la figure 4 est un schéma de principe de l'installation à ressort en forme de ressort lame ondulé; - la figure 5 est une vue de dessus d'une partie du disque d'embrayage de la figure 1, l'installation de ressort étant à l'état comprimé; - la figure 6 est une vue de dessus d'une partie d'un autre mode de réalisation d'un disque d'embrayage selon lequel l'installation de ressort placé dans la cavité de réception est en forme d'étrier à ressorts; - la figure 7 est une vue partielle à échelle agrandie du dispositif de la figure 6 pour réduire les oscillations de torsion; - la figure 8 est une vue de l'étrier à ressort correspondant aux figures 6 et 7; - la figure 9 est une vue de dessus d'une partie d'un volant d'inertie à deux masses avec un dispositif intégré pour réduire les oscillations de 30 torsion, le dispositif comportant une installation de ressort en forme de ressort lame placé dans la cavité de réception; - la figure 10 est une vue en coupe du volant d'inertie à deux masses représenté à la figure 9. Description de modes de réalisation Les figures 1 et 3 montrent tout d'abord un disque d'embrayage 10 dont le moyeu 11 est relié à un arbre moteur ou arbre d'entraînement non représenté. A l'état embrayé, le disque d'embrayage 10 est relié à deux plateaux de pression d'embrayage 12, 13. Le disque d'embrayage 10 tourne autour d'un axe de rotation A; le sens de l'axe de rotation A de la figure 1 est représenté en " direction de la normale à la feuille de la figure 1 ". Le disque d'embrayage 10 comporte un dispositif 20 pour réduire les oscillations de torsion. Il s'agit d'un amortisseur d'oscillation de torsion. La figure 2 est une vue à échelle agrandie d'un tel dispositif 20. Comme cela apparaît notamment à la figure 3, le dispositif 20 comporte un disque de moyeu 21 relié au moyeu 11 de l'arbre d'entraînement non représenté. Le dispositif 20 comporte également deux éléments de limita10 tion 23, 25. Il s'agit par exemple d'un couvercle, une tôle de support ou d'une tôle de recouvrement ou moyen analogue. Les éléments de limitation 23, 25 sont écartés radialement par rapport à l'axe de rotation A du disque d'embrayage 10 à côté du disque de moyeu 21. Le disque de moyeu 21 ainsi que les éléments de limitation i5 23, 25 comportent chacun des découpes ou cavités 22, 24, 26 situées dans un plan radial par rapport à l'axe de rotation A. Les découpes 22, 24, 26 forment une sorte de fenêtre constituant une cavité de réception 27 pour l'élément amortisseur 28. L'élément amortisseur 28 est par exemple un ressort hélicodal ou un moyen analogue placé dans la cavité 27. Cet élément peut être par exemple serré dans la cavité. Comme cela apparaît notamment à la figure 1, le dispositif 20 peut avoir plus d'une cavité 27 et plus d'un élément amortisseur 28 pour réduire les oscillations de torsion. Le nombre d'éléments amortisseurs 28 et de cavités de réception 27 dépend de l'application du dispositif 20. Pendant le fonctionnement du disque d'embrayage 10, l'énergie liée au mouvement relatif du disque de moyeu 21 par rapport aux éléments de limitation 23, 25 est reçue par les éléments amortisseurs 28. Comme le disque d'embrayage 10 est soumis à un champ de force centri30 fuge, les éléments amortisseurs 28 sont pressés par la force centrifuge engendrée contre le bord radial extérieur (supérieur) et découpes 22, 24, 26 et ainsi de la cavité de réception 27. En même temps on a un mouvement relatif du disque de moyeu par rapport aux éléments de limitation 23, 25. Pour réduire l'usure ainsi produite au niveau des éléments de limitation 35 23, 25 et du disque de moyeu 21 au niveau des découpes 22, 24, 26 et pour éviter que pendant le fonctionnement les éléments amortisseurs 28 ne restent accrochés dans les découpes 22, 24, 26, l'invention prévoit au moins une autre installation à ressort dans la cavité de réception 27. Cette installation à ressort peut être réalisée de différentes manières. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 5, cette installation de ressort supplémentaire se présente sous la forme d'un ressort lame ondulé 40. Le ressort lame ondulé 40 est installé par rapport à l'axe de rotation A radialement à l'extérieur par rapport à l'élément amortisseur 28 dans la cavité de réception 27 ou dans les découpes 22, 24, 26. Cet élément est par exemple installé de façon serrée. Le ressort lame 40 ainsi que l'élément amortisseur 28 peuvent être guidés en alternance à droite lo par les éléments de limitation 23, 25 et à gauche par le disque de moyeu 21 ou inversement. Le ressort lame 40 est serré sur ou dans le disque de moyeu 21 et les éléments de limitation 23, 25. Les figures 1 et 2 montrent l'arête 29 du disque de moyeu 21 et de l'un des éléments de limitation. Le ressort lame 40 ondulé est principalement sollicité en 15 pression de sorte qu'il se comprime comme un accordéon. Les sommets des différentes ondulations 41 du ressort lame 40 se relèvent et l'élément amortisseur 28 est poussé radialement vers l'intérieur. La figure 5 montre la situation dans laquelle le ressort lame est poussé c'est-à-dire à l'état comprimé. La figure 5 montre clairement le mouvement relatif du disque 20 de moyeu 21 et des éléments de limitation. Il s'agit ici de l'élément de limitation 23. La réalisation ondulée du ressort lame 40 transforme le mouvement de l'élément amortisseur 28 dans la direction périphérique en un mouvement radial. Pour transformer un mouvement périphérique im25 portant en un mouvement radial relativement petit, le ressort lame 40 comporte avantageusement plusieurs ondulations 41 dont la taille est variable. La figure 4 est un schéma de principe d'un tel ressort lame 40. Ce ressort lame 40 comporte plusieurs ondulations 41. En principe on peut également envisager un ressort lame 40 avec une seule ondulation 41. Les différentes ondulations 41 du ressort lame 40 agissent sur toute la longueur de l'élément amortisseur 28. Les figures 6 à 8 montrent un autre mode de réalisation d'un disque d'embrayage 10 dont la construction de base correspondant au disque d'embrayage 10 des figures 1 à 5. Pour la description de la 35 construction de base du disque d'embrayage 10 on se reportera pour cette raison aux explications déjà données à propos des figures 1 à 5 et les éléments portent ici les mêmes références. A la différence du disque d'embrayage 10 représenté aux figures 1 à 5, le disque d'embrayage 10 des figures 6 à 8 comporte un dispositif 20 pour réduire les oscillations de torsion dont l'installation de ressort prévue en plus dans la cavité de réception 27 se présente sous la s forme d'un étrier à ressort 50. Cet étrier à ressort 50 transforme également le mouvement périphérique en un mouvement radial. La force centrifuge à tendance à déplacer l'élément amortisseur 28 du dispositif 20 radialement vers l'extérieur. L'étrier à ressort 50 évite ce mouvement et agit sur l'élément amortisseur 28 le long de son axe de sorte que la force 10 de ressort développée par l'étrier 50 agit contre la force centrifuge. L'élément amortisseur 28 est ainsi poussé avantageusement vers l'intérieur dans la direction radiale évitant tout contact avec les éléments de limitation 23, 25. L'étrier à ressort 50 est utilisé avantageusement seulement dans le disque à moyeu 21. Mais comme le disque à moyeu 21 15 ne guide qu'un côté de l'élément amortisseur 28, il faut dans ce cas deux leviers réalisés par des zones d'appui correspondantes 51 de l'étrier à ressort 50. Les zones d'appui 51 et la zone élastique entre ces zones d'appui permettent à l'étrier à ressort 50 de pousser l'élément amortisseur 28 radialement vers l'intérieur, en son milieu ou le long de toute la longueur de l'élément amortisseur 28. Pendant la rotation du dispositif 20, pour réduire les oscillations de torsion, par un exemple un amortisseur de torsion appuie l'élément amortisseur 28 contre la zone d'appui 51 de l'installation à ressort 50 et agit ainsi sur la branche 53 de l'étrier à ressort 50, branche qui 25 est perpendiculaire à l'axe de l'élément amortisseur 28. Cette branche sert également de levier de renvoie. La seconde branche 52 de l'étrier à ressort 50 agit ainsi sur l'élément amortisseur 28 et cela perpendiculairement à son axe. On a dans ces conditions une action qui s'oppose à la force centrifuge. La force développée par l'élément amortisseur 28 recevant le couple moteur par l'amortisseur de torsion 20 est ainsi utilisée pour agir contre la force centrifuge. Comme le montre la figure 8, l'étrier à ressort 50 peut avoir une forme de U. Cela permet de guider avantageusement cet élément par 35 rapport au disque de moyeu 21. En outre on augmente ainsi la rigidité de l'étrier à ressort. Les figures 9 et 10 montrent un volant d'inertie à deux masses 14 mettant en oeuvre le dispositif 20 selon l'invention pour réduire les oscillations de torsion. La construction du dispositif 20 correspond à celle du dispositif 20 des figures 1 à 5 et pour éviter les répétitions on se reportera à la description de la structure et du fonctionnement donnés à propos des figures 1 à 5. L'installation de ressort de cet exemple est un ressort lame 40. Le dispositif 20 selon l'invention pour réduire les oscillations de torsion permet d'écarter les éléments amortisseurs 28, de manière simple de la surface supérieure des découpes 22, 24, 26 ou de la cavité de réception 27. Cela permet d'éviter totalement l'usure des éléments de li10 mitation 23, 25, du disque de moyeu 21 et des éléments amortisseurs 28 ou du moins de réduire cette usure de façon considérable. En outre on évite également le risque qu'un élément amortisseur 28 ne reste accroché dans les découpes 22, 24, 26 ou du moins on réduit ce risque de manière importante. NOMENCLATURE Disque d'embrayage 11 Moyeu de l'arbre d'entraînement 12 Plateau de pression d'embrayage 13 Plateau de pression d'embrayage 14 Volant d'inertie à deux masses Dispositif pour réduire des oscillations de torsion 21 Disque de moyeu 22 Découpe dans le disque de moyeu 23 Elément de limitation (tôle de recouvrement) 24 Découpe dans l'élément de limitation Elément de limitation (tôle de recouvrement) 26 Découpe dans l'élément de limitation 27 Cavité de réception 28 Elément amortisseur (ressort hélicodal) 29 Branche de serrage (branche élastique) Installation à ressort (ressort lame) 41 Ondulation de la lame de ressort 50 Installation à ressort (étrier à ressort) 51 Zone d'appui 52 Zone de ressort A Axe de rotation il REVEND I CATI O NS ) Dispositif pour réduire les oscillations de torsion comprenant un disque de moyeu (21), deux éléments de limitation (23, 25) écartés axialement, le disque de moyeu (21) et les éléments de limitation (23, 25) ayant chacun au moins une découpe (22, 24,26); les découpes (22, 24, 26) formant au moins une cavité de réception (27) pour un élément amortisseur (28), ainsi qu'au moins un élément amortisseur (28) placé dans au moins une cavité de réception (27), caractérisé en ce que la cavité de réception (27) comporte au moins une installation à ressort (40, 50); qui transforme un mouvement de l'élément amortisseur (28) dans la direction périphérique en un mouvement radial. ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation à ressort (40, 50) est serrée dans la cavité de réception (27). ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation à ressort est installée au moins partiellement radialement à l'extérieur de l'élément amortisseur (28) par rapport à l'axe de rotation (A) du dispositif (20). ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation à ressort est un ressort lame (40). ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'installation à ressort (40) est un ressort lame ondulé ayant une ou plusieurs ondulations (41). ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation à ressort est un étrier à ressort (50). ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étrier à ressort (50) est placé dans le disque de moyeu (21).