Brevet FR2902161A1 — publié le 20071214

L'invention concerne un ressort d'amortisseur de torsion, ainsi qu'un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant de tels ressorts. Un double volant amortisseur comprend deux volants d'inertie coaxiaux, centrés et guidés en rotation l'un par rapport à l'autre, dont l'un est monté fixement en bout d'un arbre moteur et dont l'autre forme le plateau de réaction d'un embrayage. Un amortisseur de torsion comprenant des ressorts à disposition circonférentielle est monté entre les deux volants d'inertie pour transmettre le couple moteur d'un volant à l'autre et amortir les oscillations relatives des volants. Les ressorts sont formés d'un fil métallique enroulé en spires hélicoïdales non jointives à l'état libre et leurs extrémités sont en appui sur des butées solidaires d'un des volants et sur des pattes radiales d'un voile annulaire solidaire de l'autre des volants. L'appui des extrémités des ressorts sur les butées et sur les pattes du voile annulaire pose de nombreux problèmes en terme d'efficacité et de durée de vie des ressorts. Une solution connue consiste à meuler la dernière spire à chaque extrémité des ressorts, pour former sur cette spire une face plane perpendiculaire à l'axe du ressort, qui sera la face d'appui du ressort sur une patte du voile annulaire ou sur une spire d'extrémité d'un autre ressort placé en bout du premier. Toutefois, cette opération de meulage est coûteuse et fragilise les spires d'extrémité des ressorts. L'invention a notamment pour but d'éliminer cet inconvénient de la technique antérieure. Elle propose un ressort d'amortisseur de torsion, constitué d'un fil métallique enroulé en spires hélicoïdales non jointives à l'état libre, caractérisé en ce qu'à au moins une extrémité du ressort, la dernière spire est reliée par une spire de diamètre réduit à la spire précédente ou antépénultième spire et s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du ressort. La formation d'une avant-dernière spire de diamètre réduit permet de rattraper l'angle d'inclinaison des spires hélicoïdales et donc de former une dernière spire qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe du ressort. L'avant-dernière spire ou spire de diamètre réduit est logée à l'intérieur de la dernière spire et de l'antépénultième spire. La dernière spire est appliquée sur l'antépénultième spire ou se trouve au voisinage immédiat de celle-ci. Le fil du ressort peut être à section circulaire, mais il est de préférence de section sensiblement ovale ou plate. Le ressort selon l'invention est cintré en axe de cercle pour être monté dans un amortisseur de torsion, la spire de diamètre réduit ou avant-dernière spire se trouvant du côté radialement externe du ressort. De préférence, chaque extrémité du ressort comprend une dernière spire reliée par une spire de diamètre réduit à l'antépénultième spire de ressort, cette dernière spire étant sensiblement perpendiculaire à l'axe du ressort. L'invention propose également un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des ressorts à disposition circonférentielle qui sont du type précité. Les extrémités de ces ressorts sont avantageusement reçues dans des encoches en arc de cercle formées de part et d'autre d'un nez de centrage dans les bords radiaux des pattes d'un voile annulaire solidaire d'un des volants d'inertie du double volant amortisseur. Dans un mode de réalisation préféré, le double volant amortisseur comprend des ressorts du type précité qui sont placés bout à bout et qui sont formés de fils ayant des sections différentes, ces ressorts ayant des pas inversés. Avantageusement, les fils des ressorts ont des sections sensiblement ovales dont les extrémités sont formées par des arcs de cercle de rayons différents, et les sections des fils des ressorts placés bout à bout sont inversées d'un ressort à l'autre, les sections du fil d'un ressort ayant des grands arcs de cercle du côté intérieur des spires et les sections du fil de l'autre ressort ayant de petits arcs de cercle du côté intérieur des spires, pour un auto-centrage des extrémités des ressorts en appui l'une sur l'autre. De façon générale, l'invention permet d'assurer des appuis corrects des extrémités des ressorts sur les butées formées par un des volants et sur les pattes radiales du voile annulaire solidaire de l'autre volant, tout en économisant le coût du meulage des extrémités des ressorts et en évitant d'affaiblir les spires d'extrémité. De plus, les spires d'extrémité des ressorts supportent mieux la transmission des pics de couple moteur, pour lesquels les ressorts sont comprimés au maximum et les spires sont en appui les unes sur les autres. La durée de vie des goulottes qui sont interposées entre les ressorts et la paroi radialement externe de leur logement dans l'un des volants d'inertie est améliorée, les goulottes n'étant plus attaquées par les arêtes résultant du meulage des spires d'extrémité des ressorts. L'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 perspective d'un ressort selon l'invention ; La figure 2 est une vue de face de deux ressorts selon l'invention placés bout à bout ; Les figures 3 et 4 sont des vues partielles agrandies des détails encerclés III et IV de la figure 2 ; La figure 5 est une vue à plus grande échelle et en coupe des extrémités des ressorts représentés en figure 4 ; La figure 6 représente schématiquement un amortisseur de torsion pour double volant amortisseur. Le ressort 10 représenté en figure 1 est formé d'un fil métallique 12 enroulé en spires hélicoïdales de diamètre constant, les spires du ressort n'étant pas jointives à l'état libre représenté au dessin, de sorte que ce ressort peut travailler comme ressort de traction et comme ressort de compression comme c'est le cas dans un amortisseur de torsion d'un double volant amortisseur. La dernière spire 14, à chaque extrémité du ressort, est reliée par une avant-dernière spire 16 de diamètre réduit à la spire précédente ou antépénultième spire 18 du ressort. Le diamètre réduit de l'avant-dernière spire 16 du ressort permet à celle-ci de s'inscrire à l'intérieur de la spire d'extrémité 14 et de l'antépénultième spire 18, comme on le voit mieux en figure 3 par exemple. La disposition de l'avant-dernière spire 16 à l'intérieur des spires 14 et 18 permet d'appliquer la dernière spire 14 contre l'antépénultième spire 18 en rattrapant l'angle d'inclinaison des spires hélicoïdales de sorte que la dernière spire 14 est sensiblement perpendiculaire à l'axe du ressort. La dernière spire 14 forme ainsi une face plane d'appui sur une surface perpendiculaire à l'axe des ressorts, par exemple sur une butée solidaire d'un volant ou sur une patte radiale d'un voile annulaire solidaire de l'autre volant. On obtient ainsi que les mêmes avantages qu'avec des spires d'extrémité meulées, mais en évitant leurs inconvénients (coût élevé de l'opération de meulage, fragilité de la spire d'extrémité, usure des goulottes de guidage, etc.). Il est avantageux, dans un amortisseur de torsion de double volant amortisseur pour véhicule automobile, de placer bout à bout deux ressorts incurvés s'étendant chacun sur un peu moins de 90 et qui sont formés de fils de sections différentes pour avoir des raideurs différentes, comme représenté en figure 2. Dans cette figure, l'un des ressorts placés bout à bout est désigné par la référence 10 et est formé d'un fil 12 ayant une section inférieure à celle du fil 22 de l'autre ressort 20, les spires des deux ressorts ayant sensiblement le même diamètre extérieur. Les spires 14 d'extrémité du premier ressort 10 sont reliées par les avant-dernières spires 16 de diamètre réduit aux antépénultièmes spires 18 et s'étendent dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du ressort et, de même, les spires d'extrémité 24 de l'autre ressort 20 sont reliées par des avant-dernières spires 26 de diamètre réduit aux antépénultièmes spires du ressort. Les pas d'enroulement des spires des deux ressorts sont inversés d'un ressort à l'autre, les spires 16 et 26 de diamètre réduit se trouvant du côté radialement externe des deux ressorts. Ainsi, lorsque les ressorts sont comprimés au maximum, leurs spires 16 de diamètre réduit ne supportent pas de contraintes élevées. Il est avantageux également, comme on le voit mieux sur la vue en coupe et à plus grande échelle de la figure 5, que le fil du ressort 10 ait une section sensiblement ovale formée de deux arcs de cercle cl et c2 de rayons différents reliés par des segment de droite d, l'arc de cercle cl ayant un rayon inférieur à celui de l'arc de cercle c2. De même, le fil du ressort 20 a une section sensiblement ovale formée de deux arcs de cercle c'l et c'2 de rayons différents reliés par des segments de droite d', l'arc de cercle c'l ayant un rayon inférieur à celui de l'arc de cercle c'2. Les pas des ressorts 10 et 20 sont inversés, comme déjà indiqué, et les sections des fils des ressorts sont inversées d'un ressort à l'autre, l'arc de cercle cl de plus petit rayon du fil du ressort 10 étant radialement à l'extérieur du ressort et l'arc de cercle c2 de plus grand rayon à l'intérieur du ressort tandis que pour le ressort 20, l'arc de cercle c'l de plus petit rayon de la section du fil du ressort se trouve radialement à l'intérieur du ressort et l'arc de cercle c'2 de plus grand rayon radialement à l'extérieur du ressort. Cette inversion des sections des fils des ressorts à leur interface de contact, c'est-à-dire à l'interface d'appui des spires d'extrémité 14 et 24 l'une sur l'autre, réalise un auto-centrage de ces extrémités des ressorts, la spire d'extrémité 14 du ressort 10 étant amenée à s'aligner axialement sur la spire d'extrémité 24 du ressort 20 en raison des inclinaisons des segments de droite des sections des fils de ces ressorts à l'interface. En figure 6, qui représente une partie d'un amortisseur de torsion d'un double volant amortisseur, on retrouve deux ensembles de deux ressorts 10 et 20 représentés en figure 2, et dont les extrémités libres sont en appui sur des pattes radiales 30 d'un voile annulaire 32 destiné à être fixé sur un volant d'inertie, par exemple sur un volant secondaire, d'un double volant amortisseur. Les bords radiaux 34 des pattes radiales comportent chacun deux encoches 36 en arc de cercle, destinées chacune à recevoir la partie radialement interne et la partie radialement externe de la spire d'extrémité 14 ou 24 d'un ressort 10 ou 20. La partie du bord radial 34 qui se trouve entre les deux encoches 36 forme un nez de centrage de la spire d'extrémité 14 ou 24 du ressort, la dimension circonférentielle relativement faible du nez de centrage permettant de ne pas détériorer l'avant-dernière spire 16 ou 26 du ressort. Il est donc très simple et très peu coûteux d'usiner les bords radiaux 34 des pattes radiales 30 du voile annulaire pour assurer le centrage et l'appui des extrémités des ressorts 10 et 20 de l'amortisseur de torsion.20 REVENDICATIONS 1. Ressort d'amortisseur de torsion, constitué d'un fil métallique (12, 22) enroulé en spires hélicoïdales non jointives à l'état libre, caractérisé en ce qu'à au moins une extrémité du ressort, la dernière spire (14, 24) est reliée par une spire (16, 26) de diamètre réduit à la spire précédente ou antépénultième spire (28) et s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du ressort. 2. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que la spire (16, 26) de diamètre réduit est logée à l'intérieur de la dernière spire (14, 24) et de l'antépénultième spire (18, 28). 3. Ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la dernière spire (14,24) est appliquée sur l'antépénultième spire (18, 28). 4. Ressort selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil (12, 22) est à section circulaire, sensiblement ovale ou plate. 5. Ressort selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est cintré en arc de cercle et en ce que la spire (16, 26) de diamètre réduit est du côté radialement externe du ressort. 6. Ressort selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à chacune de ses extrémités, une dernière spire (14, 24) est reliée par une spire (16, 26) de diamètre réduit à l'antépénultième spire (18, 28) du ressort et s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe du ressort. 7. Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend des ressorts (10, 20) du type décrit dans l'une des revendication précédentes. 8. Double volant amortisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les extrémités (14, 24) des ressorts sont reçues dans des encoches (36) en arc de cercle formées de part et d'autre d'un nez de centrage dans les bords radiaux (34) des pattes radiales (30) d'un voile annulaire solidaire d'un volant d'inertie. 9. Double volant amortisseur selon la revendication 7 ou 8, comprenant des ressorts (10, 20) placés bout à bout et formées de fils ayant des sections différentes, caractérisé en ce que les ressorts (10, 20) placés bout à bout ont des pas inversés et des spires d'extrémité qui sont sensiblement perpendiculaires aux axes des ressorts et sont appliquées l'une sur l'autre. 10. Double volant amortisseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fils des ressorts (10, 20) ont des sections sensiblement ovales dont les extrémités sont formées par des arcs de cercle (cl, c'1, c2, c'2) de rayons différents et en ce que les sections des fils des ressorts (10, 20) placés bout à bout sont inversées l'une par rapport à l'autre, les arcs de cercle (c2) de grand rayon des sections du fil d'un ressort (10) se trouvant à l'intérieur des spires du ressort et les arcs de cercle (c'2) de grand rayon des sections du fil de l'autre ressort (20) se trouvant à l'extérieur des spires du ressort, pour un auto-centrage des extrémités (14, 24) des ressorts en appui l'une sur l'autre.