FR2794511A1

FR2794511A1 - Dispositif d'amortissement de vibrations et d'oscillations et amortisseur de torsion pour embrayage

Info

Publication number: FR2794511A1
Application number: FR9907053A
Authority: FR
Inventors: Bruno Gressier
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: FR2794511B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif amortisseur de vibrations et d'oscillations, comprenant deux pièces (16, 22) montées à rotation autour d'un même axe, des organes élastiquement déformables (28) à action circonférentielle agencés entre ces deux pièces, et une rondelle de frottement (30) disposée avec une rondelle élastiquement déformable (32) entre ces deux pièces, la rondelle de frottement (30) comprenant des rebords annulaires axiaux (34) délimitant un logement d'un rondelle ondulée ouverte formant la rondelle élastiquement déformable (32). L'invention s'applique en particulier aux amortisseurs de torsion des embrayages à friction pour véhicules automobiles.

Description

L'invention concerne un dispositif d'amortissement de vibrations et d'oscillations et ses applications en particulier à un amortisseur de torsion pour embrayage, notamment pour véhicule automobile.

De façon classique, un dispositif d'amortissement de vibrations entre deux pièces montéesà rotation autour d'un même axe, dont l'une est menante et l'autre menée et qui sont reliées entre elles par des moyens élastiquement déformables, comprend au moins une rondelle de frottement serrée élastiquement entre ces deux pièces. La combinaison de la liaison élastiquement déformable et du frottement permet d'absorber et d'amortir les vibrations et oscillations parasites entre les deux pièces, d'une façon bien connue de l'homme du métier.

Des dispositifs de ce type sont notamment utilisés dans les embrayagesà friction, en particulier pour véhicule automobile, pour absorber les vibrations, les chocs et les bruits provenant du moteur thermique, et comprennent en général un amortisseur principal et un préamortisseur agencés entre un élément d'entrée, tel par exemple qu'un disque de friction de l'embrayage, et un élément de sortie, tel par exemple qu'un moyeu cylindrique solidarisable en rotation avec l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.

L'amortisseur principal comprend un voile annulaire monté entre deux rondelles de guidage qui sont solidaires l'une de l'autre, des ressortsà action circonférentielle montés dans des fenêtres ou des logements du voile annulaire et des rondelles de guidage, des moyens d'engrènementà jeu circonférentiel prédéterminé avec l'élément de sortie, et des rondelles de frottement montées entre le voile annulaire et au moins une des rondelles de guidage et sollicitées axialement par des rondelles élastiques.

Le voile annulaire est par exemple solidaire de l'élément d'entrée et les rondelles de guidage sont reliées par une bague cylindrique aux moyens d'engrènement avec l'élément de sortie. En variante, l'une des rondelles de guidage est solidaire de l'élément d'entrée et le voile annulaire est alors reliéà l'élément de sortie par les moyens d'engrènement précités.

La structure du préamortisseur est semblableà celle de l'amortisseur principal, dont le voile annulaire ou une rondelle de guidage forme l'élément d'entrée du préamortisseur, l'élément de sortie étant le même que celui de l'amortisseur principal.

L'amortisseur principal et le préamortisseur sont conçus pour amortir et absorber les vibrations et oscillations parasitesà des charges et des régimes différents, le préamortisseur étant efficace au régime de ralenti d'un moteur de véhicule automobile tandis que l'amortisseur principal est efficaceà des charges et des régimes plus élevés, ses ressorts hélicoïdaux ayant une raideur supérieureà celle des ressorts du préamortisseur, et ses rondelles de frottement étant sollicitées axialement par des rondelles élastiques de raideur supérieureà celle du préamortisseur.

Les rondelles de frottement qui sont montées entre un voile annulaire et une rondelle de guidage, doivent avoir une dimension axiale adaptéeà la distance entre le voile annulaire et la rondelle de guidage, qui peut être relativement importante dans le cas de l'amortisseur principal. Cela obligeà utiliser des rondelles de frottement épaisses, donc coûteuses ouà les associerà des rondelles entretoises, ce qui est également coûteux.

Les rondelles élastiques qui exercent une poussée axiale sur les rondelles de frottement, sont en général des rondelles Belleville ou des rondelles ondulées, qui sont réalisées par découpe d'un flan métallique et qui sont de ce fait coûteuses. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.

Elle propose,à cet effet, un dispositif d'amortissement de vibrations et d'oscillations, comprenant au moins deux pièces montéesà rotation autour d'un même axe, une rondelle de frottement et une rondelle élastiquement déformable à action axiale agencées entre ces deux pièces, la rondelle élastiquement déformable poussant la rondelle de frottement sur l'une des deux pièces, caractérisé en ce que la rondelle élastiquement déformable est une rondelle ondulée ouverte enroulée dans un plan autour de l'axe sur approximativement au moins une spire, des moyens étant prévus sur cette rondelle et/ou sur la pièce avoisinante ou sur la rondelle de frottement pour positionner la rondelle élastiquement déformable par rapportà la rondelle de frottement età la pièce avoisinante et pour s'opposerà sa déformation radiale en charge.

L'invention permet d'utiliser, pour appliquer élastiquement une rondelle de frottement sur une pièce tournante, une rondelle qui n'est plus formée par découpe d'un flan métallique mais par enroulement dans un plan d'un ruban ondulé, cette rondelle étant beaucoup moins coûteuse que les rondelles élastiques de la technique antérieure conduisant centralement à une perte de matière.

Dans une première forme de réalisation de l'invention, les moyens précités comprennent des emboutis ou des bossages formés sur la pièce avoisinante et coopérant par butée avec ladite rondelle élastiquement déformable.

Dans une variante de réalisation, ces moyens comprennent des pattes ou des crevés formés dans la rondelle élastiquement déformable et coopérant avec la pièce avoisinante ou la rondelle de frottement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les extrémités libres de la rondelle élastiquement déformable sont conformées pour s'accrocher l'une sur l'autre et refermer la rondelle.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la rondelle de frottement associéeà cette rondelle élastiquement déformable comprend au moins un rebord annulaire s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable, celle-ci étant logéeà l'intérieur dudit rebord annulaire.

La rondelle de frottement a ainsi une double fonction celle de positionner la rondelle élastiquement déformable autour de l'axe et d'empêcher son expansion radiale en charge, et celle d'amortir les vibrations entre les deux pièces tournantes.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le rebord annulaire de la rondelle de frottement est prolongé localement par au moins une patte axiale qui est engagée dans un orifice ou dans une encoche de ladite pièce en contact avec la rondelle élastiquement déformable, pour lier en rotation cette pièce et la rondelle de frottement.

Dans une forme de réalisation avantageuse, la rondelle de frottement précitée comprend deux rebords annulaires formésà sa périphérie interne età sa périphérie externe respectivement et s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable, qui est logée entre ces deux rebords annulaires.

La rondelle de frottement et la rondelle élastiquement déformable logéeà l'intérieur du ou des rebords annulaires de la rondelle de frottement, peuvent constituer un sous-ensemble unitaire, ce qui facilite l'assemblage du dispositif. De plus, quand la rondelle de frottement comporte deux rebords annulaires et que son rebord interne est prolongé axialement par des pattes de liaison en rotation avec l'une des pièces précitées, on peut monter sur les pattes de ce rebord interne une rondelle élastiquement déformable qui,à l'état libre est serrée et maintenue sur ce rebord et sur ces pattes. En variante, quand la rondelle de frottement comporte un rebord externe formé avec des pattes axiales, on peut centrer la rondelle élastiquement déformable sur la rondelle de frottementà l'intérieur du rebord externe et des pattes axiales.

L'invention propose également un amortisseur de torsion pour embrayageà friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant au moins un voile annulaire monté en rotation autour d'un axe, deux rondelles de guidage solidaires l'une de l'autre, disposées de part et d'autre du voile annulaire et montéesà rotation autour de l'axe, des moyens élastiquesà action circonférentielle montés dans des logements desdites rondelles de guidage et du voile annulaire et des rondelles de frottement montées entre le voile annulaire et les rondelles de guidage, caractérisé en ce qu'une rondelle de frottement et une rondelle élastiquement déformable du type décrit ci-dessus sont agencées entre le voile annulaire et l'une des rondelles de guidage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, une autre rondelle de frottementà rebord annulaire précité est agencée entre le voile annulaire et l'autre rondelle de guidage.

Dans une mode de réalisation préféré de l'invention, les deux rondelles de frottement qui sont disposées de part et d'autre du voile annulaire sont identiques.

Cela permet de standardiser et de baisser le coût d'un amortisseur de torsion du type précité.

Lorsque l'amortisseur de torsion comprend un amortisseur principal et un préamortisseur, l'invention est applicable aussi bienà l'amortisseur principal qu'au préamortisseur.

Cette invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairementà la lecture de la description qui suit, faiteà titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure1 est une vue schématique en coupe axiale d'un amortisseur de torsion selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'une variante de réalisation de cet amortisseur; - la figure3 est une vue schématique en perspective d'une rondelle éla-stiquement déformable utilisée dans ces amortisseurs. On a représenté schématiquement en figure1 un amortisseur de torsion destinéà être utilisé dans un embrayageà friction, en particulier pour véhicule automobile.

Cet amortisseur de torsion relie en rotation un élément d'entrée10 tel qu'un disque portant des garnitures de friction 12à sa périphérie extérieure,à un élément de sortie 14 représenté en traits fant8mes, tel par exemple qu'un moyeu cylindrique Polidarisable en rotation, par des cannelures de sa surface cylindrique interne, avec un arbre mené tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.

L'amortisseur de torsion proprement dit comprend un voile annulaire16 solidaire du disque10 et montéà rotation sur une bague cylindrique18 formée avec une denture interne 20 qui engrène, ici, avec un jeu circonférentiel prédéterminé, avec une denture externe du moyeu 14.

Deux rondelles de guidage 22 sont disposées de part et d'autre du voile annulaire16, coaxialement à celui-ci età la bague cylindrique18, et sont fixéesà leur périphérie interne, par exemple par rivetage, par soudure ou par tout autre moyen approprié, sur les faces d'extrémité de la bague18. Des moyens non représentés relient ces rondelles de guidage l'uneà l'autre au voisinage de leur périphérie externe.

Des fenêtres ou échancrures 24,26 sont formées en regard les unes des autres dans les rondelles de guidage 22 et dans le voile annulaire16 respectivement, pour recevoir des organes élastiquement déformables à action circonférentielle, tels que des ressorts hélicoïdaux28, de telle sorte qu'une rotation du voile26 par rapport aux rondelles de guidage 22 se traduise par une compression des ressorts28 dans un sens ou dans l'autre.

Des rondelles de frottement30 sont disposées entrele voile annulaire16 et les rondelles de guidage 22, l'une de ces rondelles de frottement étant associéeà une rondelle élastiquement déformable 32 qui applique la rondelle de frottement30 avec une force élastique prédéterminée sur le voile annulaire16.

Les rondelles de frottement30 disposées de part et d'autre du voile annulaire16 sont identiques et formées avec deux rebords annulaires 34à leur périphérie interne età leur périphérie externe respectivement, ces rebords annulaires s'étendant axialement en direction de la rondelle de guidage 22 associée et l'un d'eux, le rebord périphérique interne en figure 1, étant prolongé axialement par ou de préférence par plusieurs pattes axiales36 engagées dans des orifices38 correspondants de la rondelle de guidage 22, pour la relier en rotationà la rondelle de frottement.

Les rebords annulaires 34 de la rondelle de frottement30 associéeà la rondelle élastiquement déformable 32 forment un logement dans lequel cette rondelle32 est maintenue et guidée radialement par rapportà l'axe de rotation.

La rondelle32, qui est mieux visible en figure3, est une rondelle ondulée ouverte, forméeà partir d'un ruban plat 40 qui est d'une part ondulé sur sa longueur et d'autre part enroulé dans un plan autour d'un axe pour former approximativement une ou plusieurs spires, la rondelle32 de la figure3 comprenant un peu moins de deux spires.

Lorsque cette rondelle32 est logée entre les rebords périphériques 34 de la rondelle de frottement30, ses extrémités libres 42 ne peuvent se déplacer radialement vers l'extérieur quand la rondelle est en charge et ne peuvent interférer avec d'autres pièces, par exemple avec les ressorts 28.

Les pattes axiales36 formées sur l'un des rebords périphériques 34 de la rondelle de frottement contribuent également au positionnement (centrage) et au maintien de la rondelle élastique32.

L'autre rondelle de frottement30, disposée de l'autre côté du voile annulaire16, est en appui par ses rebords périphériques 34 sur la rondelle de guidage 22 associée. Cette rondelle de frottement a une épaisseur qui est deuxà trois fois plus faible que la distance axiale entre la rondelle de frottement 22 associée et le voile annulaire16 et remplit cependant la même fonction qu'une rondelle de frottement deuxà trois fois plus épaisse, sa face radiale en appui sur le voile annulaire16 lui permettant de développer la même force de frottement sur ce voile annulaire qu'une rondelle plus épaisse, tout en étant moins coûteuse.

Le fonctionnement d'un tel amortisseur de torsion est bien connu de l'homme du métier: Lorsque les garnitures de friction 12 portées par le disque 10 sont serrées entre un plateau de pression et un plateau de réaction de l'embrayage, un couple moteur est transmis par le disque10, le voile annulaire16, les ressorts28, les rondelles de guidage 22 et la bague cylindrique18 au moyeu 14 solidaire en rotation de l'arbre mené. Les oscillations de couple et les vibrations sont absorbées au moins en partie par les ressorts28 et se traduisent par des vibrations et oscillations du voile annulaire16 par rapport aux rondelles de guidage 22, qui sont amorties par les rondelles de frottement30 liées en rotation aux rondelles de guidage 22 et appliquéesà pression sur le voile annulaire16.

Lorsque cet amortisseur de torsion comprend également un préamortisseur, celui-ci a en général une structure semblableà celle qui vient d'être décrite, et comprend donc un voile annulaire, deux rondelles de guidage disposées de part et d'autre de ce voile annulaire, des ressorts hélicoïdauxà action circonférentielle reçus dans des logements du voile annulaire et des rondelles de guidage, des rondelles de frottement agencées entre le voile annulaire et les rondelles de guidage et chargées élastiquement, et des moyens d'engrènementà jeu circonférentiel prédéterminé avec l'élément de sortie 14, l'élément d'entrée du préamortisseur étant constitué par exemple par une rondelle de guidage 22 de l'amortisseur qui vient d'être décrit, cet élément d'entrée étant solidaire en rotation d'une rondelle de guidage ou du voile annulaire du préamortisseur.

La variante de réalisation représentée en figure 2 correspond pour l'essentiel au mode de réalisation de la figure 1 et n'en diffère que par la formation des pattes axiales36, non plus sur le rebord annulaire interne des bagues de frottement30, mais sur leur rebord annulaire externe.

Ces pattes axiales sont reçues dans des encoches ou échancrures 44 formées dans une partie radialement interne du bord des fenêtres 24 dans lesquelles sont reçus les ressorts28 de l'amortisseur.

Pour le reste, la structure de l'amortisseur de la figure 2 et son fonctionnement sont identiquesà la structure et au fonctionnement décrits en référenceà la figure1.

De nombreuses modifications peuvent être apportées aux dispositifs qui ont été décrits et représentés. Par exemple, la rondelle32 pourrait être positionnée et maintenue en place par des emboutis ou des bossages formés sur la rondelle de guidage 22 avoisinante. Des pattes ou des crevés pourraient être formés sur la rondelle32 elle-même pour coopérer avec la rondelle de guidage 22 avoisinante ou avec la rondelle de frottement30.

Il est également possible de conformer les extrémités libres 42 de la rondelle32 pour qu'elles s'accrochent l'uneà l'autre et referment la rondelle sur elle-même pour l'empêcher de s'expanser radialement en charge.

Par ailleurs, dans ces dispositifs amortisseurs, les rondelles de frottement30 pourraient être liées en rotation au voile annulaire16 et s'appuyer par leur face radiale sur une rondelle de guidage 22. Ce sont alors des encoches ou des orifices formés dans le voile16 qui recevraient les pattes axiales36 pour lier en rotation les rondelles de frottement30 au voile annulaire16.

Dans d'autres formes de réalisation, non décrites mais auxquelles l'invention est également applicable, c'est le voile annulaire16 qui engrène avec unj eu circonférentiel prédéterminé avec une denture externe du moyeu 14, les rondelles de guidage 22 étant montéesà rotation sur le moyeu 14 et solidaires de l'élément d'entrée10.

Claims

REVENDICATIONS 1 Dispositif d'amortissementde vibrations et d'oscillations, comprenant au moins deux pièces(16, 22) montées à rotation autour d'un même axe, une rondelle de frottement(30) et une rondelle élastiquement déformable à action axiale(32) agencées entre les deux pièces, la rondelle élastiquement déformable (32) appliquant la rondelle de frottement(30) sur l'une des deux pièces(16, 22), caractérisé en ce que la rondelle élastiquement déformable (32) est une rondelle ondulée ouverte enroulée dans un plan autour de l'axe sur approximativement au moins une spire, des moyens (34,36) étant prévus sur cette rondelle(32) et/ou sur la pièce avoisinante (16, 22) ou sur la rondelle de frottement(30) pour positionner ladite rondelle élastiquement déformable (32) par rapport aux pièces(16, 22) précitées et s'opposerà sa déformation radiale en charge. 2- Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des emboutis ou des bossages formés sur la pièce avoisinante(16, 22) et coopérant par butée avec ladite rondelle élastiquement déformable (32). 3 - Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des pattes ou des crevés formés dans ladite rondelle élastiquement déformable (32) et coopérant avec la pièce avoisinante(16, 22) ou la rondelle de frottement (30). 4- Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que les extrémités libres (42) de la rondelle élastiquement déformable (32) sont conformées pour s'accrocher l'une sur l'autre et refermer la rondelle. 5 - Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que la rondelle de frottement(30) comprend au moins un rebord annulaire (34) s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable (32), celle-ci étant logéeà l'intérieur de ce rebord annulaire. 6 - Dispositif selon la revendication5 caractérisé en ce que ledit rebord annulaire (34) est prolongé localement par au moins une patte axiale(36) engagée dans un orifice ou une encoche de ladite pièce (22) en contact avec la rondelle élastiquement déformable (32), pour lier en rotation cette pièce et la rondelle de frottement(30). 7 - Dispositif selon la revendication5 ou6, caractérisé en ce que la rondelle de frottement comprend deux rebords annulaires (34) formésà sa périphérie externe età sa périphérie interne respectivement et s'étendant axialement en direction de la rondelle élastiquement déformable (32) qui est logée entre ces deux rebords annulaires. 8 - Dispositif selon la revendication6 ou7, caractérisé en ce que la rondelle de frottement(30) et la rondelle élastiquement déformable (32) logéeà l'intérieur du ou des rebords annulaires de la rondelle de frottement(30) constituent un sous-ensemble unitaire. 9 - Amortisseur de torsion pour embrayageà friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un voile annulaire(16) monté en rotation autour d'un axe, deux rondelles de guidage (22) solidaires l'une de l'autre, disposées de part et d'autre du voile annulaire et montéesà rotation autour de l'axe, des moyens élastiques(28) à action circonférentielle montés dans des logements (24,26) desdites rondelles de guidage et du voile annulaire, et des rondelles de frottement(30) montées entre le voile annulaire(16) et les rondelles de guidage (22), caractérisé en ce qu'une rondelle de frottement (30) et une rondelle élastiquement déformable (32) du type décrit dans l'une des revendications précédentes, sont agencées entre le voile annulaire(16) et l'une des rondelles de guidage (22). 10 - Amortisseur de torsion selon la revendication9, caractérisé en ce que la rondelle de frottement(30) est appliquée par sa face radiale sur le voile annulaire(16) et est liée en rotation avec la rondelle de guidage (22) par la ou les pattes axiales(36) d'un de ses rebords annulaires. 11 - Amortisseur de torsion selon la revendication9 ou10, caractérisé en ce qu'une autre rondelle de guidage(30) à rebords annulaires précités est agencée entre le voile annulaire (16) et l'autre rondelle de guidage (22). 12- Amortisseur de torsion selon la revendication11, caractérisé en ce qu'au moins une patte axiale(36) formée sur un rebord annulaire de ladite autre rondelle de frottement(30) est engagée dans un orifice(38) ou une encoche (44) de ladite autre rondelle de guidage (22). 13 - Amortisseur de torsion selon la revendication11 ou 12 caractérisé en ce que les deux rondelles de frottement(30) agencées de part et d'autre du voile annulaire(16) sont identiques.