FR2735196A1 - Dispositif amortisseur de torsion - Google Patents

Abstract

Dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales (110-111) montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement et de centrage, et munies de moyens complémentaires d'engrènement à jeu constitués d'au moins une dent (118) déplaçable angulairement dans au moins une échancrure (119), un insert (120) en matériau absorbant les chocs étant disposé entre lesdits moyens complémentaires, ledit insert (120) étant un fil élastique.

Description

"Dispositif amortisseur de torsion"
La présente invention concerne un dispositif amortisseur de torsion comportant au moins deux parties coaxiales, montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement et de centrage.

La présente invention concerne plus particulièrement un sousensemble d'amortissement destiné à amortir l'impact du choc d'un moyeu et d'un voile de moyeu en fin de course de leur débattement angulaire.

Dans un dispositif d'amortissement de torsion connu, I'une des parties rotatives porte un disque de friction, destiné à être solidarisé en rotation avec un premier arbre, en pratique un arbre menant, le vilebrequin du moteur à combustion interne dans le cas d'une application à un véhicule automobile, tandis qu'une autre desdites parties rotatives comporte un moyeu par lequel elle est destinée à être solidarisée en rotation avec un deuxième arbre, en pratique un arbre mené, L'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses dans le cas concerné d'un tel véhicule automobile.

Dans un tel ensemble, il est connu, par exemple de par le document
FR-A-2 496 210, d'ajouter un sous-ensemble de préamortissement de torsion dans lequel la délimitation du débattement angulaire entre les deux parties coaxiales est assurée par des moyens complémentaires d'engrènement à jeu comportant des petits plots, réalisés en élastomère, placés sur le moyen d'engrènement à jeu d'une des parties coaxiales, contre lesquels vient buter le moyen d'engrènement à jeu de l'autre partie coaxiale pour réduire le bruit des chocs de fin de course des moyens d'engrènement à jeu.

Cette solution présente néanmoins des inconvénients. De par leur taille réduite, les plots n'assurent en effet qu'un amortissement ponctuel, d'où un bruit résiduel qui ne peut être éliminé. De plus, la durée de vie de ces éléments d'élastomère est limitée. En outre, le moyen d'engrènement à jeu sur lequel sont placés les plots est mécaniquement affecté par les plots.

Pour pallier ces inconvénients, dans la demande de brevet français déposée le 29 septembre 1994 sous le numéro 94 11 642 on a proposé un dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement et de centrage, et munies de moyens complémentaires d'engrènement à jeu, dans lequel les moyens d'engrènement sont constitués d'au moins une dent déplaçable angulairement dans au moins une échancrure, un insert en matériau absorbant les chocs étant disposé entre lesdits moyens complémentaires.

Grâce à cette disposition, tout le couple de rotation est transmis par l'intermédiaire de l'insert qui est de fabrication peu coûteuse et de mise en place aisée.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif du type cidessus qui soit de fabrication encore moins coûteuse et de mise en place encore plus aisée.

Ainsi, selon l'invention, un dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement et de centrage, et munies de moyens complémentaires d'engrènement à jeu constitués d'au moins une dent déplaçable angulairement dans au moins une échancrure, un insert en matériau absorbant les chocs étant disposé entre lesdits moyens complémentaires, est caractérisé par le fait que l'insert est un fil élastique.

Avantageusement, L'insert recouvre au moins partiellement ladite échancrure.

Selon une forme de réalisation, L'insert est une couronne ; la couronne est fendue.

Avantageusement, un vide est ménagé entre l'insert et au moins un flanc de l'échancrure, qui se réduit avec la poussée de la dent sur l'insert.

Avantageusement, I'échancrure est évasée vers l'intérieur.

De préférence, L'insert présente une ondulation.

Avantageusement, au moins un bord de l'échancrure présente une protubérance arrondie avec laquelle coopère une portion arquée de forme correspondante de l'insert.

De préférence, des rondelles de frottement immobilisent l'insert axialement, lesdites rondelles de frottement étant disposées de part et d'autre d'un voile de moyeu appartenant à l'une desdites parties coaxiales.

On appréciera la bonne tenue mécanique des moyens d'engrènement à jeu, les dents de ceux-ci étant très résistantes ; par ailleurs, les échancrures de voile de moyeu étant évasées vers l'intérieur, on obtient une bonne progressivité de l'amortissement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe d'une friction d'embrayage avec un amortisseur suivant l'invention;
- la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue en coupe partielle selon ll-ll de la figure 1;
- la figure 3 est analogue à la figure 2, le voile de moyeu étant seul représenté
- la figure 4 est une vue agrandie de la loupe IV de la figure 2
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, le moyeu s'étant déplacé par rapport à son voile
- les figures 6 et 7 sont analogues aux figures 4 et 5 mais correspondent à une variante d'insert selon l'invention;;
- la figure 8 est analogue à la figure 2 mais correspond à une variante de dispositif amortisseur selon l'invention;
- la figure 9 est une vue agrandie de la loupe IX de la figure 8
- les figures 10 et 11 sont analogues à la figure 9 et montrent chacune une variante de l'insert de la figure 9
- la figure 1 2 est analogue à la figure 2 mais correspond à encore une autre variante de dispositif amortisseur selon l'invention.

Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à un dispositif amortisseur de torsion, qui, destiné à constituer une friction d'embrayage pour embrayage de véhicule automobile, comporte, successivement montées rotatives deux à deux les unes par rapport aux autres, trois parties coaxiales A, B, C, à savoir: une partie A, constituée pour l'essentiel par un moyeu 110, une partie B, constituée pour l'essentiel par un voile de moyeu 111, qui entoure le moyeu 110, et une partie C, constituée pour l'essentiel par deux rondelles de guidage 112, disposées de part et d'autre du voile de moyeu 111 et entourant le moyeu 1 1 0, liées l'une à l'autre par des colonnettes 109 et donc animées du même mouvement de rotation.

La partie coaxiale C porte un disque de friction 113, dont les garnitures de friction sont destinées, de manière connue, à être serrées entre deux plateaux liés en rotation à un arbre menant, L'arbre de sortie du vilebrequin du moteur dans le cas concerné d'un véhicule automobile.

Le moyeu 110 présente quant à lui des cannelures intérieures 1 1 4, destinées à le solidariser en rotation à un arbre mené, L'arbre d'entrée de la boîte de vitesses associée dans le cas d'un tel véhicule automobile.

Les parties coaxiales B et C sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques interposés circonférentiellement entre elles, constitués, dans la forme de réalisation représentée, par des ressorts 115 et 1 1 Sa du type ressorts à boudin. L'ensemble ainsi constitué par les parties coaxiales B, C et les ressorts 11 5, 1 1 Sa constitue le dispositif d'amortissement principal de la friction d'embrayage destiné à filtrer les vibrations dans le domaine du régime de marche du moteur du véhicule pour un amortissement des vibrations de torsion. Son fonctionnement, bien connu par lui-même, ne sera pas décrit plus en détail et ne relève pas de la présente invention.

Les parties coaxiales A et B sont elles aussi montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement et de centrage, dans les limites d'un débattement angulaire déterminé par des moyens d'engrènement à jeu 1 1 6 définis entre le voile 111 et le moyeu 1 10.

En pratique, le moyeu 1 1 0 présente à sa périphérie externe, sur une portion longitudinale 1 1 7 de sa face externe, des saillies radiales formant une denture mâle ayant des dents 118. Le voile de moyeu 111 présente quant à lui, à sa périphérie interne, en regard de la portion 117 du moyeu 110, des échancrures 11 9, d'ouverture angulaire supérieure à celle des dents 1 1 8, formant ainsi une denture femelle à dents 1 23 et échancrures 119.Une dent 118 est engagée dans chaque échancrure il 9, le débattement angulaire possible entre les parties coaxiales A et B se trouvant ainsi limité par venue en butée des dents 118 du moyeu 110 avec les flancs correspondants des échancrures 1 1 9 ou des dents 1 23 du voile 111. Les dents 1 1 8 et 1 23 constituent ainsi les moyens d'engrènement à jeu 116 précités et ont ici une forme globalement trapézoïdale.

Le dispositif est complété par un sous-ensemble de préamortissement comprenant notamment une cassette 124 de préamortissement de type connu, agencée entre le moyeu 110 et le voile de moyeu 111 dans les limites de leur débattement angulaire déterminé par les moyens d'engrènement à jeu 116. Cette cassette 1 24 est située dans un plan décalé de celui du voile de moyeu 111, selon la direction axiale. Elle est montée axialement entre le voile 111 et la rondelle de guidage 1 1 2 qui porte les garnitures 1 1 3. Elle est constituée par un voile secondaire 1 40 solidaire, ici par sertissage, du moyeu il 0, et placé entre des flasques 126, eux-mêmes raccordés au voile de moyeu par des doigts 141.Les doigts 141 sont engagés dans des fenêtres 1 25 du voile de moyeu 111, de sorte que les flasques 126 sont entraînés en rotation avec le voile de moyeu 111. Des ressorts 1 27 à action circonférentielle sont intercalés entre les flasques 126, d'une part, et le voile secondaire 140, d'autre part, selon une disposition classique.

On notera que les doigts 1 41 sont issus de l'un des flasques 1 26 et traversent chacun une échancrure pratiquée à la périphérie externe de l'autre flasque 1 26 ; les deux flasques 1 26 sont ainsi liés en rotation.

Chaque doigt 141 présente une déformation sphérique à son extrémité pour montage par clipsage du flasque 126 à doigts 141 sur l'autre flasque 126, tous deux métalliques, après montage du voile secondaire 140 et des ressorts 1 27.

Les ressorts 1 27 sont donc sollicités élastiquement par une rotation relative du voile de moyeu 111 et du moyeu 110 et agissent donc à l'encontre d'une telle rotation, tendant à ramener le voile et le moyeu dans une position intermédiaire de leur débattement angulaire (voir figure 2). Une rondelle de frottement 1 22A peut être intercalée entre la cassette de préamortissement 1 24 et le voile de moyeu 111. Le fonctionnement d'une telle cassette de préamortissement est connu.Pour mémoire, on rappellera que les ressorts 1 27 sont moins raides que les ressorts 115, 115â. Dans une première phase, les ressorts 1 27 sont comprimés, les rondelles de guidage 112 et le voile 111 formant un ensemble par l'intermédiaire des ressorts 115,115a plus raides ; ce mouvement se poursuit jusqu'à annulation du jeu des moyens d'engrènement à jeu 1 1 6. Lorsque ce jeu est annulé, les ressorts 1 27 restant bandés, un mouvement relatif se produit entre les voiles 111 et les rondelles de guidage 1 1 2 avec intervention des ressorts 115, 115a.Les ressorts 1 27 sont ainsi adaptés à filtrer les vibrations dans le domaine du régime de ralenti du moteur du véhicule, tandis que les ressorts 115, 115 a sont adaptés à filtrer les vibrations dans le régime de marche du véhicule.

Selon l'invention, le sous-ensemble de préamortissement comprend aussi un insert absorbant 120, en forme de couronne, placé entre les dents 118 du moyeu 110 et les échancrures 1 1 9 ou les dents 1 23 du voile de moyeu 111.

Selon un premier mode de réalisation, mieux visible sur les figures 2, 4 et 5, L'insert 1 20 est en fil élastique absorbant les chocs et limitant le bruit, par exemple en plastique ou en métal tel que l'acier. Il épouse partiellement la denture mâle ou, selon un mode de réalisation préféré, la denture femelle comme montré sur ces figures ; il est ainsi plaqué et retenu contre la denture du voile de moyeu 111 par la force centrifuge.

La propriété absorbante de l'insert 1 20 lui est essentiellement conférée par sa conformation.

Comme dit ci-dessus, il épouse partiellement la denture femelle. Plus précisément, les dents 118 du moyeu 110 ont une forme globalement trapézoïdale ; les échancrures 119 du voile 111 ont une forme cylindrique à section transversale symétrique par rapport à un diamètre, constituée d'un arc de cercle 1 28 s'évasant vers l'intérieur selon des segments 1 29 tangents audit cercle ; deux échancrures 1 1 9 voisines sont reliées par des raccords rectilignes 1 31 dont les extrémités sont reliées aux segments 1 29 des deux échancrures 1 1 9 voisines par des portions arrondies convexes 130 ; selon l'exemple représenté, il y a huit échancrures 119 disposées symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe de l'embrayage, perpendiculaire au plan de la figure 2, et le milieu d'un raccord rectiligne 1 31 prévu avantageusement perpendiculaire audit plan ; ainsi, chaque dent 1 23 définie entre deux échancrures 1 1 9, notamment par le raccord rectiligne 131 et les segments 129, a également une forme globalement trapézoïdale.

L'insert 1 20 est une couronne en fil, ici métallique, à section rectangulaire visible sur la figure 1 ; il épouse, lorsqu'il est monté dans le voile de moyeu 111, en grande partie circonférentiellement la forme de la denture femelle à échancrures 1 1 9 et dents 1 23 ; plus précisément, L'insert 1 20 est formé de boucles 139 ayant chacune une forme cylindrique à section transversale constituée d'arcs de cercle 1 48 s'évasant vers l'intérieur selon des segments 1 49 tangents audit cercle ; deux boucles 1 39 voisines sont reliées par des raccords rectilignes 1 51 par l'intermédiaire de portions arrondies 150; toutefois, par rapport à la denture femelle, les segments 1 49 d'une boucle 1 39 de l'insert 1 20 forment un angle plus aigu que celui qui est formé par les segments 129 d'une échancrure 1 1 9 en sorte que les segments 149 et les raccords rectilignes 1 51 de l'insert 120 sont légèrement à distance des segments 129 et des raccords rectilignes 1 31 de la denture femelle et que sont définis des espaces ou vides 1 21 entre ladite denture femelle et l'insert 1 20.

Les dents 1 1 8 du moyeu 110 s'étendent dans l'espace 1 22 intérieur aux boucles 1 39 de l'insert 1 20 ; après un certain débattement angulaire, ces dents 118 entrent en contact avec l'insert élastique 1 20 qu'elles déforment jusqu'à annulation du vide 1 21 du côté correspondant, position qui est montrée sur la figure 5. Grâce aux boucles 1 39 de l'insert 120,1'amortissement qu'il procure est très progressif ; par ailleurs, les formes arrondies des échancrures 119 confèrent au voile 111 une excellente tenue mécanique.

Avant d'arriver en fin de course, les dents 118 vont écraser l'insert 120 vers les flancs des échancrures 1 1 9, réduisant les vides 1 21. Le choc de fin de course des dents 118 contre les flancs des échancrures 119 est ainsi amorti. On appréciera que les portions convexes 130 ménagent l'insert 120 et que les segments 129 permettent l'écrasement de l'insert 1 20.

La mise en place de l'insert est facilitée si celui-ci est fendu, comme montré en 125 sur la figure 2.

Afin d'éviter un déplacement de l'insert 120 le long de l'axe autour duquel sont situés le moyeu 110 et le voile de moyeu 111, une rondelle de frottement 122B coaxiale au voile 111 peut être avantageusement disposée de l'autre côté de l'insert 120 par rapport à la rondelle 122A si celle-ci est déjà prévue ; L'insert 120 se trouve alors retenu axialement entre ces deux rondelles 122A, 122B.

Les figures 6 et 7 correspondent à une variante d'insert ; selon cette variante, le raccord 251 qui relie deux boucles 239 successives présente une ondulation ; le raccord 231 qui relie deux échancrures successives du voile 211 de moyeu a une forme correspondante ; grâce à cette disposition, les contraintes mécaniques dans l'insert 220 sont diminuées, par rapport à celles de l'insert 120 précédent et toute interférence avec la portion 117 du moyeu 110 est évitée.

Selon les exemples qui viennent d'être décrits, l'insert élastique est en forme de couronne, les boucles 1 39 ou 239 étant reliées entre elles ; il est possible, en variante, de constituer l'insert d'une ou plusieurs boucles non reliées entre elles ; la figure 1 1 montre un insert 520 constitué d'une boucle 539 placée dans une échancrure 1 1 9 en forme d'arc de cercle 1 28 s'évasant vers l'intérieur selon des segments ; L'insert 520 en forme de boucle 539 épouse le fond de l'échancrure 119 et s'évase vers l'intérieur moins que l'échancrure 119 et selon des segments 549 adaptés à être écrasés contre les segments des échancrures.

Les figures 8 et 9 montrent une variante dans laquelle les six dents 118 du moyeu 110 coopèrent avec deux types d'échancrures du voile 311 quatre échancrures 61 9 sans insert élastique, et deux échancrures 319, ici diamétralement opposées, dans chacune desquelles est logé un insert élastique 320 ; les échancrures 319 sont radialement plus profondes que ne le sont les échancrures 619.

Chaque échancrure 31 9 comprend un fond 331 légèrement circulaire, à concavité dirigée vers l'axe du voile de moyeu 311 ; chacun de ses bords présente une protubérance arrondie 332 avec laquelle coopère une portion arquée 342 de forme correspondante de l'insert 320 élastique, favorisant ainsi le maintien radial dudit insert 320 ; ces portions arquées 342 se prolongent selon des segments 349 qui, comme dans les variantes précédentes, assurent l'amortissement et sont adaptés à être écrasés vers les segments de l'échancrure 31 9 évasée vers l'intérieur à cet effet.

Selon l'exemple de ces figures 8 et 9, L'insert 320 ne coopère pas complètement avec le fond 331 de l'encoche 319 mais présente, au droit de celui-ci, un raccord 351 ayant une ondulation analogue à l'ondulation que présente le raccord 251 de la variante des figures 6 et 7 et qui permet, de la même façon, de diminuer les contraintes mécaniques dans l'insert 320.

En variante, L'insert ne présente pas cette ondulation : ainsi, L'insert 420 de la figure 10 présente un raccord 451 dont la forme épouse celle du fond 331 de l'encoche 319.

La variante représentée sur la figure 1 2 est du genre de celle décrite à propos de la figure 8, en ce sens que les six dents 118 du moyeu 110 coopèrent avec deux types d'échancrures du voile 411 ; quatre échancrures 619 sans insert élastique, et deux échancrures 71 9 diamétralement opposées, dans chacune desquelles est logé un insert élastique 620.

Chaque échancrure 719 a une profondeur radiale qui s'étend au delà des doigts 141 issus d'un flasque 126, figure 1, en sorte que la partie 725 la plus éloignée radialement, de l'échancrure 719, constitue la fenêtre, ici ouverte vers l'intérieur, du voile de moyeu 411 dans laquelle les doigts 141 sont engagés ; cette partie 725 se prolonge vers l'intérieur par deux creux 733 se faisant face eux-mêmes suivis de protubérances 732 en forme d'arcs de cercle prolongés par des segments 729 par lesquels l'échancrure 71 9 s'évase vers l'intérieur.

Chaque insert 620 a la forme générale d'un U dont les ailes ont des pieds en forme de S se faisant face et définis par des boucles 643 et des portions arquées 642 coopérant, respectivement, avec les creux 733 et les protubérances 732 de l'échancrure 719 ; les portions arquées 642 sont prolongées par des segments 649 formant un angle plus aigu que l'angle formé par les segments 729 de l'échancrure 719.

On appréciera que, compte-tenu de la position des boucles 643 d'accrochage de l'insert 620, proche des doigts 141, et de l'importante hauteur radiale de l'échancrure 719, en particulier la hauteur radiale de ses segments 729, ainsi que celle des segments 649 de l'insert 620, qui en résulte, on obtient une bonne progressivité de l'écrasement de l'insert ainsi qu'un bon contact en fin d'écrasement.

Selon les applications, la présente invention permet de supprimer la cassette 124.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, comportant deux parties coaxiales (110-111, 211, 311, 411) montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques d'amortissement et de centrage, et munies de moyens complémentaires d'engrènement à jeu constitués d'au moins une dent (118) déplaçable angulairement dans au moins une échancrure (119, 319, 719), un insert en matériau absorbant les chocs étant disposé entre lesdits moyens complémentaires, caractérisé en ce que l'insert (120, 220, 320, 420, 520, 620) est un fil élastique.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (120, 220, 320, 420, 520) recouvre au moins partiellement ladite échancrure (119, 319, 619).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'insert (120, 220) est une couronne.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne (120, 220) est fendue (125).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un vide (121) est ménagé entre l'insert (120, 220, 320, 420, 520) et au moins un flanc de l'échancrure (119, 219, 319), qui se réduit avec la poussée de la dent (118) sur l'insert (120, 220, 320, 420, 520).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'échancrure (119, 319, 719) s'évase vers l'intérieur selon des segments (129, 729).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert (120, 320, 620) présente des segments (151, 649), les segments (151, 649) de l'insert (120, 320, 620) forment un angle plus aigu que l'angle formé par les segments (129, 729) de l'échancrure (119, 319, 719).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'insert (220, 320) présente une ondulation (251, 351).

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 ,2 ou 6, caractérisé par le fait qu'au moins un bord de l'échancrure (319) présente une protubérance arrondie (332, 732) avec laquelle coopère une portion arquée (342, 642) de forme correspondante de l'insert (320).

1 0. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 6, 7 ou 9, caractérisé en ce que l'échancrure (719) est prolongée radialement jusqu'aux doigts (141) qu'elle entoure.

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que des rondelles de frottement (122A, 122B) immobilisent l'insert (120, 220, 320, 420, 520) axialement, lesdites rondelles de frottement (122A,

122B) étant disposées de part et d'autre d'un voile de moyeu (111)

appartenant à l'une desdites parties coaxiales.