FR2916505A1 - Double volant amortisseur, en particulier pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant d'inertie primaire (10), un volant d'inertie secondaire (14) et un amortisseur de torsion (18) dont les moyens de friction comprennent une rondelle (36) serrée sur le volant secondaire (14) par une rondelle ressort (40) et entraînée en rotation par un couvercle annulaire (22) fixé sur le volant primaire (10) pour délimiter une chambre (20) contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion.

Description

1 L'invention concerne un double volant amortisseur, en particulier pour

véhicule automobile, comprenant un volant primaire et un volant secondaire montés à rotation autour d'un même axe, et un amortisseur de torsion monté entre les deux volants et les reliant en rotation pour la transmission d'un couple. Le volant primaire est en général fixé en bout d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne tandis que le volant secondaire forme le plateau de réaction d'un embrayage dont l'élément de sortie est lié en rotation à l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. L'amortisseur de torsion, qui est destiné à absorber et amortir les vibrations et les acyclismes générés par le moteur, comprend des ressorts logés dans une chambre annulaire ménagée entre l'un des volants, en général le volant primaire, et un couvercle annulaire fixé sur ce volant, cette chambre étant remplie au moins en partie de graisse pour faciliter les compressions des ressorts, réduire leurs frottements sur le fond de la chambre annulaire et éviter leur blocage. L'amortisseur de torsion comprend également des moyens de friction destinés à freiner les oscillations relatives des deux volants, ces moyens de friction étant formés, dans un mode de réalisation courant, par des rondelles juxtaposées parallèlement à l'axe de rotation et appliquées élastiquement les unes sur les autres, au moins une rondelle étant entraînée en rotation par le volant primaire et au moins une autre rondelle étant entraînée en rotation par le volant secondaire ou par un élément solidaire de ce volant. Les rondelles de friction sont en général disposées sensiblement dans le même plan transversal que les ressorts, et sont situées radialement à l'intérieur de ces derniers. Les frottements de ces rondelles entre elles et sur les volants ou sur des éléments solidaires des volants, produisent par usure des surfaces en contact, de la limaille qui est susceptible de pénétrer

2 par effet centrifuge dans la chambre logeant les ressorts et de polluer la graisse contenue dans cette chambre, ce qui risque d'entraîner des dysfonctionnements de l'amortisseur de torsion. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique connue. Elle propose à cet effet un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire et un volant secondaire montés à rotation autour d'un même axe et un amortisseur de torsion monté entre les volants et les reliant l'un à l'autre en rotation pour la transmission d'un couple, l'amortisseur de torsion comprenant d'une part des ressorts montés dans une chambre annulaire délimitée par un premier des volants et par un couvercle annulaire fixé sur ce volant, et d'autre part des moyens de friction montés entre les volants pour freiner leurs oscillations relatives, ces moyens de friction comprenant au moins deux rondelles appliquées élastiquement l'une sur l'autre et dont l'une est entraînée en rotation par le volant primaire et l'autre par le volant secondaire, caractérisé en ce que le couvercle annulaire fixé sur le premier des volants comprend des moyens d'entraînement en rotation d'au moins une des rondelles des moyens de friction de l'amortisseur de torsion.

L'entraînement de cette rondelle par le couvercle annulaire permet d'économiser une pièce par rapport aux amortisseurs de torsion de la technique antérieure. Cette caractéristique de l'invention amène de plus à disposer les rondelles de friction de l'amortisseur de torsion sensiblement dans le même plan transversal que le couvercle annulaire délimitant la chambre annulaire dans laquelle sont logés les ressorts, de sorte que les rondelles de friction sont ainsi décalées sur le côté de cette chambre et que la limaille produite par leur frottement et leur usure ne peut être entraînée directement, par effet centrifuge, à l'intérieur de cette chambre.

Si nécessaire, une rondelle d'étanchéité peut être montée entre les moyens de friction de l'amortisseur de torsion et l'entrée de la chambre

3 annulaire contenant les ressorts précités, pour empêcher toute pénétration de la limaille dans cette chambre. Dans une première forme de réalisation de l'invention, un bord périphérique radialement externe de la rondelle entraînée en rotation par le couvercle annulaire comporte une denture en prise avec une denture correspondante du couvercle annulaire ou d'un élément rapporté sur ce couvercle. Eventuellement, les deux dentures peuvent être en prise avec un jeu circonférentiel pour produire un effet tiroir.

Selon différents modes de réalisation de l'invention : - l'élément rapporté est une couronne dentée fixée sur la partie périphérique interne du couvercle annulaire, - cette couronne dentée peut être agencée radialement à l'intérieur de butées fixées sur le couvercle annulaire pour former des appuis des extrémités des ressorts de l'amortisseur de torsion, - en variante, la couronne dentée peut comporter des pattes radiales qui forment les butées d'appui des extrémités des ressorts de l'amortisseur de torsion, - la denture précitée du couvercle annulaire peut être formée par emboutissage d'un rebord périphérique interne du couvercle annulaire, - ce rebord périphérique interne du couvercle annulaire peut former une paroi annulaire de séparation entre la rondelle entraînée par le couvercle et la chambre contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion, - la denture précitée du couvercle annulaire peut être formée par les emboutis de ce couvercle qui constituent des butées d'appui des ressorts de l'amortisseur de torsion. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de friction de l'amortisseur de torsion comprennent au moins deux rondelles entraînées en rotation par le couvercle annulaire précité, ces deux rondelles étant axialement serrées entre au moins trois rondelles entraînées en rotation par le second des volants d'inertie.

4 Cette réalisation permet de doubler les surfaces de friction destinées à freiner les oscillations relatives des deux volants d'inertie. Selon une autre caractéristique de l'invention, les rondelles des moyens de friction qui sont entraînées en rotation par le second des volants sont solidarisées en rotation avec ce volant par des goupilles qui s'étendent parallèlement à l'axe de rotation entre le second des volants et un voile annulaire qui est solidaire du second des volants et qui s'étend radialement dans la chambre contenant les ressorts pour former des butées d'appui de ces ressorts.

En variante, les rondelles des moyens de friction, qui sont entraînées par le second des volants, sont solidarisées en rotation avec ce volant au moyen d'une couronne dentée qui est montée, par exemple à force, sur un rebord cylindrique du second des volants et qui comporte des orifices de passage de vis de fixation d'un voile annulaire sur le second des volants, ce voile annulaire s'étendant dans la chambre contenant les ressorts pour former des butées d'appui de ces ressorts. Dans une autre variante de réalisation, les rondelles entraînées en rotation par le second des volants comprennent une denture en prise avec une denture correspondante d'un rebord cylindrique du second des volants.

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 va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une demi-vue schématique en coupe axiale d'un double volant amortisseur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique partielle de face, à plus grande échelle, d'un détail de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une variante de réalisation du double volant amortisseur selon l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique partielle de face d'un détail de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une autre variante de réalisation du double volant amortisseur ; - la figure 6 est une vue schématique partielle de face, à plus grande échelle, d'un détail de la figure 5 ; 5 - la figure 7 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une autre variante de réalisation du double volant amortisseur selon l'invention. Le double volant amortisseur représenté aux figures 1 et 2 comprend essentiellement un volant d'inertie primaire 10 destiné à être fixé en bout d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, non représenté, par des vis 12, et un volant d'inertie secondaire 14 qui est centré et guidé en rotation sur le volant primaire 10 au moyen d'un palier 16 monté entre deux portées cylindriques coaxiales des volants 10 et 14. Le double volant amortisseur comprend également un amortisseur de torsion 18 constitué essentiellement de ressorts hélicoïdaux à disposition circonférentielle, qui sont logés dans une chambre annulaire 20 formée entre le volant primaire 10 et un couvercle annulaire 22 qui est fixé sur un rebord périphérique externe 24 du volant primaire 10 et qui s'étend sensiblement radialement entre les volants primaire 10 et secondaire 14. D'une façon bien connue de l'homme du métier, les extrémités des ressorts prennent appui sur des butées 26 fixées sur le volant primaire 10 et sur des butées 28 formées en regard des butées 26 par des emboutis du couvercle annulaire 22, ainsi que sur des pattes radiales 30 d'un voile annulaire 32 qui est monté entre les volants 10 et 14 et qui est fixé, par sa partie périphérique radialement interne, sur le volant secondaire 14 au moyen de vis 34 qui s'étendent dans des passages axiaux du volant secondaire 14 et qui sont vissées dans des trous filetés du voile annulaire 32. L'amortisseur de torsion comprend également des moyens de friction qui sont montés entre les deux volants pour freiner leurs oscillations relatives, ces moyens de friction comprenant ici une rondelle 36 serrée élastiquement entre deux rondelles d'application 38 par une rondelle

6 ressort 40 qui s'appuie sur le voile annulaire 32 par l'intermédiaire d'une rondelle entretoise 42 et qui pousse axialement les rondelles 36, 38 en appui sur une face radiale du volant secondaire 14. Les rondelles d'application 38 et la rondelle ressort 40 sont liées en rotation au volant secondaire 14 et au voile annulaire 32 par des goupilles 44 parallèles à l'axe de rotation, dont les extrémités sont logées dans des orifices borgnes du volant secondaire 14 et du voile annulaire 32 et qui passent dans des encoches des périphéries radiales des rondelles d'application 38 et de la rondelle ressort 40 ainsi que dans des orifices de la rondelle entretoise 42.

La rondelle 36 serrée entre les rondelles d'application 38 est entraînée en rotation par le couvercle annulaire 22 et comporte à cet effet des pattes radiales 46 orientées vers l'extérieur et engagées dans des cavités 48 du couvercle annulaire 22 constituées par les emboutis 28 qui forment les appuis des extrémités des ressorts de l'amortisseur de torsion.

Les pattes radiales 46 de la rondelle 36 s'étendent dans les cavités 48 avec un jeu circonférentiel qui permet un effet tiroir, c'est-à-dire que l'oscillation relative entre les deux volants d'inertie 10 et 14 doit être supérieure à une certaine valeur avant que la rondelle 36 serrée entre les deux rondelles 38 soit entraînée en rotation par le volant primaire 10 par rapport au volant secondaire. On notera que l'entraînement de la rondelle de friction 36 par le couvercle annulaire 22 permet d'économiser une pièce par rapport aux systèmes équivalents de la technique antérieure et que les moyens de friction sont situés à l'extérieur de la chambre annulaire 20 contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion, qui est partiellement remplie de graisse, et que la limaille produite par la friction de la rondelle 36 serrée entre les deux rondelles 38 ne peut pénétrer à l'intérieur de la chambre 20. La partie radialement interne du couvercle annulaire 22 forme un écran entre la chambre 20 et les surfaces de friction des rondelles 36 et 38 et se termine au voisinage immédiat de la rondelle entretoise 42, en fermant

7 ainsi de façon presque complète l'entrée de la chambre annulaire 20 contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion. Une étanchéité complète de l'entrée de la chambre 20 vis-à-vis des surfaces de friction des rondelles 36 et 38 peut être obtenue de façon simple et économique au moyen d'une rondelle mince 50 qui est interposée entre le voile annulaire 32 et la rondelle entretoise 42 et dont la périphérie externe s'applique sur la périphérie interne du couvercle annulaire 22 en obturant l'espace annulaire laissé libre entre la rondelle entretoise 42 et la périphérie interne du couvercle 22.

On notera également que les moyens de friction 36, 38, 40 de l'amortisseur de torsion, bien qu'ils se trouvent à l'extérieur de la chambre 20, sont sensiblement dans le même plan transversal que le couvercle annulaire 22 et que cette disposition n'augmente pas l'encombrement axial de l'amortisseur de torsion.

Un autre avantage résultant de la disposition des moyens de friction 36, 38, 40 à l'extérieur de la chambre 20 contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion est qu'il est plus facile de standardiser ces moyens de friction, quel que soit le couple à transmettre et donc quelle que soit la taille des ressorts de l'amortisseur de torsion.

Dans la variante de réalisation des figures 3 et 4, le couvercle annulaire 22 fixé sur le rebord périphérique 24 du volant primaire 10 est une rondelle plane sur une face de laquelle des plaquettes 52 sont fixées par des vis 54 pour former les butées sur lesquelles s'appuient les extrémités des ressorts 56 de l'amortisseur de torsion, ces plaquettes 52 se trouvant en regard de plaquettes semblables 58 fixées par des vis 60 sur le volant primaire 10 et servant également d'appui aux extrémités des ressorts 56. Une couronne 62 à denture interne 64 est fixée sur la périphérie interne du couvercle annulaire 22, par exemple par soudure, et recouvre la périphérie interne des plaquettes 52 en s'étendant axialement jusqu'au voisinage immédiat du voile annulaire 32, qui est solidaire du volant

8 d'inertie secondaire 14 et dont les pattes radiales 30 s'étendent à l'intérieur de la chambre 20 contenant les ressorts 56, comme dans le mode de réalisation des figures 1 et 2. Les moyens de friction de l'amortisseur de torsion sont, comme dans le premier mode de réalisation, disposés à l'extérieur de la chambre 20, entre le voile annulaire 32 et le volant secondaire 14 et sont sensiblement dans le même plan transversal que les plaquettes 52. Ces moyens de friction comprennent une rondelle 36 serrée entre deux rondelles 38 par une rondelle ressort 40 qui prend appui sur le voile annulaire 32 par l'intermédiaire d'une rondelle d'étanchéité 50. La périphérie externe de la rondelle 50 est appliquée sur un rebord annulaire de la couronne 62 et sa périphérie interne est serrée axialement entre le voile annulaire 32 et l'extrémité d'un rebord périphérique interne du volant secondaire 14, ce rebord périphérique interne servant au montage du palier 16 de centrage et de guidage en rotation du volant d'inertie 14 sur le volant primaire 10. La rondelle de friction 36 comporte une denture externe qui est en prise, avec un jeu circonférentiel, avec la denture interne 64 de la couronne 62. Les rondelles 38 et la rondelle ressort 40 comportent une denture interne engagée dans une denture externe d'une bague 66 emmanchée sur le rebord périphérique interne 65 du volant secondaire 14. Des orifices 68 sont percés dans le volant secondaire 14 de façon à s'étendre pour partie dans le rebord périphérique interne 65 et pour partie dans la bague 66 et reçoivent des vis 70 de fixation du voile annulaire 32 sur le volant primaire 14, ces vis 70 servant également à immobiliser en rotation la bague 66 sur le rebord périphérique interne 65 du volant secondaire 14. Cette variante de réalisation fonctionne de la même façon que le mode de réalisation des figures 1 et 2 et présente les mêmes avantages. La variante de réalisation des figures 5 et 6 diffère de celles des figures 3 et 4 en ce que les butées des extrémités des ressorts 56 fixées sur le couvercle annulaire 22 et la couronne 62 fixée sur le couvercle 22

9 dans la variante des figures 3 et 4 sont remplacées par une seule pièce annulaire 72 comportant une denture interne et des pattes radiales 74 par lesquelles elle est fixée au moyen de vis 76 sur le couvercle annulaire 22 et qui forment les butées d'appui des extrémités des ressorts 56. Les moyens de friction sont identiques à ceux des figures 3 et 4, et la denture externe de la rondelle 36 est en prise avec un jeu circonférentiel avec la denture interne de la pièce annulaire 72. Par ailleurs, la bague 66 à denture externe qui est emmanchée sur le rebord périphérique interne 65 du volant secondaire 14 dans la variante des figures 3 et 4, est remplacée par une denture externe de ce rebord périphérique 65, venant en prise avec des dents des périphéries internes des rondelles 38 et de la rondelle ressort 40 pour les immobiliser en rotation par rapport au volant secondaire 14. Pour le reste, les moyens sont les mêmes que ceux représentés aux figures 3 et 4. La variante de réalisation de la figure 7 diffère de celle des figures 3 et 4 en ce que la couronne 62 soudée sur la périphérie interne du couvercle annulaire 22 est remplacée par un rebord périphérique cylindrique 80 du couvercle annulaire 22, ce rebord périphérique étant embouti pour présenter une denture interne 82 qui engrène avec un jeu circonférentiel avec la denture externe d'une ou de deux rondelles de friction 36 serrées par une rondelle ressort 40 sur le volant secondaire 14 par l'intermédiaire de rondelles d'application 38. Dans l'exemple de la figure 7, les rondelles de friction sont au nombre de deux et les rondelles d'application 38 au nombre de trois. Comme dans les figures 3 et 4, les rondelles 38 et 40 comportent une denture interne en prise avec une denture externe taillée dans le rebord périphérique cylindrique 65 du volant secondaire 14. Les moyens de friction 36, 38, 40 de l'amortisseur de torsion sont sensiblement dans le même plan transversal que les plaquettes 52 fixées

10 sur le couvercle annulaire 22 pour servir de butée aux extrémités des ressorts de l'amortisseur de torsion. L'étanchéité de la chambre 20 contenant les ressorts 56 est assurée par une rondelle mince 50 dont la périphérie interne est appliquée sur le voile annulaire 32 et dont la périphérie externe comporte un rebord cylindrique orienté vers le volant secondaire 14 et appliqué sur la périphérie radialement externe du rebord cylindrique 80 du couvercle annulaire 22. Pour le reste, les moyens sont les mêmes que ceux déjà décrits et représentés, et la variante de réalisation de la figure 7 présente les mêmes avantages que les formes de réalisation déjà décrites. De plus, l'utilisation de deux rondelles de friction 36 permet de doubler les surfaces de frottement sur les rondelles 38. On peut augmenter les nombres de rondelles de friction 36 et de rondelles d'application 38 pour augmenter les frottements et l'amortissement des oscillations relatives des volants.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire (10) et un volant secondaire (14) montés à rotation autour d'un même axe et un amortisseur de torsion (18) monté entre les volants et les reliant l'un à l'autre en rotation pour la transmission d'un couple, l'amortisseur de torsion comprenant d'une part des ressorts (56) montés dans une chambre (20) délimitée par un premier des volants et par un couvercle annulaire (22) fixé sur ce volant, et d'autre part des moyens de friction (36, 38, 40) montés entre les volants pour freiner leurs oscillations relatives, ces moyens de friction comprenant au moins deux rondelles appliquées élastiquement l'une sur l'autre, l'une étant liée en rotation au volant primaire (10) et l'autre au volant secondaire (14), caractérisé en ce que le couvercle annulaire (22) fixé sur le premier des volants comprend des moyens (28, 48, 62, 64, 72, 80, 82) d'entraînement en rotation d'au moins une des rondelles (36) des moyens de friction de l'amortisseur de torsion.

2. Double volant amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un bord périphérique radialement externe de la rondelle (36) comporte une denture en prise avec une denture correspondante du couvercle annulaire (22) ou d'un élément (62, 72) rapporté sur ce couvercle.

3. Double volant amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément rapporté est une couronne dentée (62) fixée sur la partie périphérique interne du couvercle annulaire (22).

4. Double volant amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne dentée (62) est agencée radialement à l'intérieur de butées (52) fixées sur le couvercle annulaire (22) pour former des appuis des ressorts de l'amortisseur de torsion. 12

5. Double volant annulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément rapporté (72) comporte des pattes radiales (74) formant des butées d'appui des ressorts de l'amortisseur de torsion.

6. Double volant amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la denture du couvercle annulaire (22) est formée par emboutissage d'un rebord périphérique interne (80) de ce couvercle.

7. Double volant amortisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rebord interne (80) du couvercle forme une paroi cylindrique de séparation entre la rondelle (36) entraînée par le couvercle et la chambre (20) contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion.

8. Double volant amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de la rondelle (36) par le couvercle annulaire sont formés par des parties embouties (28) de ce couvercle annulaire constituant les butées d'appui des ressorts (56) de l'amortisseur de torsion.

9. Double volant amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la rondelle (36) entraînée par le couvercle annulaire (22) s'étend le long de ce couvercle à l'extérieur de la chambre (20) contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion.

10. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une rondelle d'étanchéité (50) est montée entre les moyens de friction de l'amortisseur de torsion et la chambre (20) contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion.

11. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de friction de l'amortisseur de torsion comprennent au moins deux rondelles (36) entraînées en rotation par le couvercle annulaire (22), ces deux rondelles étant axialement serrées entre au moins trois rondelles (38) entraînées en rotation par le second des volants.

12. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rondelles (38) des moyens de 13 friction entraînées en rotation par le second des volants sont solidarisées en rotation avec ce volant par des goupilles (44) qui s'étendent parallèlement à l'axe de rotation entre le second des volants et un voile annulaire (32) qui est solidaire du second des volants et qui s'étend radialement dans la chambre (20) contenant les ressorts pour former des butées d'appui des ressorts de l'amortisseur de torsion.

13. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les rondelles (38) des moyens de friction entraînées par le second des volants sont solidarisées en rotation avec ce volant au moyen d'une bague dentée (66) montée sur un rebord cylindrique du second des volants et comportant des orifices de passage de vis (70) de fixation d'un voile annulaire (32) sur le second des volants, ce voile annulaire s'étendant radialement dans la chambre (20) contenant les ressorts de l'amortisseur de torsion pour former des butées d'appui de ces ressorts.

14. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les rondelles (38) entraînées en rotation par le second des volants sont solidarisées en rotation avec ce volant par une denture interne en prise avec une denture externe correspondante d'un rebord cylindrique (65) du second des volants.