FR3080661A1 - Dispositif d'amortissement de torsion - Google Patents

Abstract

Dispositif d'amortissement de torsion pour une chaine de transmission de véhicule, comportant : - un premier élément tournant et un deuxième élément tournant mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation, avec un ressort agencé circonférenciellement entre eux, le premier élément tournant comportant des dents (11); - une rondelle de frottement (7) ; - une rondelle élastique de charge. Les organes d'entrainement (16) comportent des pattes élastiques (17) s'étendant sensiblement axialement le long des dents (11), les pattes élastiques (17) étant élastiquement déformables dans la direction circonférentielle, au moins une première (17A) de ces pattes élastiques étant agencée au contact d'un premier flanc (13A) de dent, et au moins une deuxième (17B) de ces pattes élastiques étant agencée au contact d'un deuxième flanc (13B) de dent.

Description

Dispositif d’amortissement de torsion

L’invention concerne le domaine de la transmission de couple dans les dispositifs motorisés. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d’amortissement de torsion.

Les dispositifs motorisés peuvent être munis d’un dispositif d’amortissement de torsion sur leur chaîne de transmission. Un tel dispositif d’amortissement peut être inclus par exemple dans un disque d’embrayage, un limiteur de couple, ou un double volant amortisseur, disposé entre le moteur et la boite de vitesse d’un véhicule. Un tel dispositif d’amortissement de torsion permet le filtrage des acyclismes du moteur et autres oscillations de torsion. Ces dispositifs d’amortissement de torsion permettent, au cours de la transmission du couple, un mouvement de rotation relative d’un premier élément tournant et d’un deuxième élément tournant, grâce à un ou plusieurs ressorts intervenant circonférentiellement entre eux.

On connaît des disques d’embrayage qui comportent un moyeu central entraîné conjointement en rotation avec un premier élément tournant, avec une ou plusieurs rondelles élastiques de charge et avec une ou plusieurs rondelles de frottement. Les rondelles élastiques de charge prennent appui contre le premier élément tournant et exercent une pression sur la rondelle de frottement qui frotte contre un deuxième élément tournant qui est mobile en rotation par rapport au premier élément tournant et au moyeu central. L’entrainement en rotation des rondelles de frottement se fait en général par des cannelures. L’entrainement en rotation des rondelles de frottement peut se faire dans les deux sens de rotation, dans un environnement agressif (températures élevées, poussières, etc.), avec des changements brusques de sens de rotation et la présence de chocs répétés, les surfaces de contact entre les rondelles de frottement et les cannelures ont tendance à être endommagées, notamment par des phénomènes de matage. Ces phénomènes tendent à s’aggraver avec l’usure et réduisent la durée de vie de l’amortisseur de torsion tout en dégradant la fonction d’amortissement.

L’invention a pour but d’améliorer les disques d’embrayage de l’art antérieur en augmentant leur durée de vie et en améliorant la fonction d’amortissement.

A cet effet, l’invention vise un dispositif d’amortissement de torsion pour une chaîne de transmission de véhicule, comportant :

- un premier élément tournant et un deuxième élément tournant mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation ;

-au moins un ressort agencé entre le premier élément tournant et le deuxième élément tournant pour permettre, lorsqu’il se déforme, une rotation relative entre le premier élément tournant et le deuxième élément tournant, autour de l’axe de rotation ;

- le premier élément tournant comprenant des dents chaque dent comprenant un premier flanc et un deuxième flanc ;

- une rondelle de frottement coaxiale avec le premier élément tournant et comportant des organes d’entrainement coopérant avec les dents du premier élément tournant pour permettre un entrainement en rotation de la rondelle de frottement, les organes d’entrainement de la rondelle de frottement étant aptes à coulisser axialement entre les dents du premier élément tournant lors d’un déplacement axial de la rondelle de frottement par rapport au premier élément tournant ; la rondelle de frottement comprenant une surface de frottement agencée pour frotter contre une surface complémentaire de frottement lors d’une rotation relative entre le premier élément tournant et le deuxième élément tournant ;

- une rondelle élastique de charge coaxiale avec le premier élément tournant et appliquant une charge axiale sur la rondelle de frottement.

La rondelle en frottement comporte au moins deux pattes élastiques, l’un au moins des organes d’entrainement comportant au moins une de ces pattes élastiques s’étendant sensiblement axialement le long de la dent correspondante, au moins une première de ces pattes élastiques étant agencée au contact d’un premier flanc de dent, et au moins une deuxième de ces pattes élastiques étant agencée au contact d’un deuxième flanc de dent, lesdites première et deuxième pattes élastiques étant élastiquement déformables dans la direction circonférentielle.

Un tel dispositif d’amortissement de torsion présente un jeu nul entre le premier élément tournant et la rondelle de frottement. Les pattes élastiques, dont sont munis les organes d’entrainement de la rondelle de frottement, sont agencées pour être toujours appuyées sur les flancs des dents du premier élément tournant. La suppression du jeu entre la rondelle de frottement et le premier élément tournant supprime ainsi tout risque de matage.

De plus, les pattes élastiques des organes d’entrainement de la rondelle de frottement sont amenées à se déformer élastiquement notamment durant les phases transitoires que sont les phases de démarrage de l’entrainement en rotation de la rondelle de frottement par le premier élément tournant, ou durant les phases de changement de sens de rotation relative. Durant ces phases transitoires, la déformation élastique d’au moins une de ces pattes élastiques crée un amortissement entre le mouvement de rotation du premier élément tournant et le mouvement de rotation de la rondelle de frottement. Les chocs des flancs des dents du premier élément tournant contre les organes d’entrainement de la rondelle de frottement sont ainsi réduits, voire empêchés. La réduction, voire la suppression des chocs contribue également à la suppression des problèmes de matage. La patte élastique, de par sa plus grande surface de contact contribue à limiter les pressions et donc le matage. La durée de vie du dispositif d’amortissement est donc augmentée.

Le dispositif d’amortissement est également plus fiable durant tout son cycle de vie car le travail de la rondelle de frottement, sous l’entrainement du premier élément tournant, reste homogène durant la vie du dispositif. En effet, aucun phénomène de jeu parasite ne vient perturber la liaison mécanique entre le premier élément tournant et la rondelle de frottement.

Par ailleurs, le travail des pattes élastiques permet à la rondelle de frottement , et plus précisément à sa surface de frottement, de tourner avec un effet tiroir par rapport à la rotation du premier élément tournant, bien que ces pièces n’ai pas de jeu entre elles. Un effet tiroir désigne le fait que le premier élément tournant entraîne en rotation la surface de frottement de la rondelle de frottement avec un certain retard angulaire. Du fait de cet effet tiroir, il existe une zone temporelle au cours de laquelle le premier élément tournant peut tourner sans solliciter les moyens de frottement constitués par la rondelle de frottement. Un effet d’amortissement supplémentaire est obtenu durant la zone temporelle de l’effet tiroir, entre le premier élément et la rondelle de frottement. Cet effet tiroir, qui dans l’art antérieur est obtenu grâce à un jeu angulaire entre les pièces, est ici obtenu sans jeu, grâce à la déformation des pattes élastiques.

Le dispositif d’amortissement de torsion peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :

- la rondelle élastique de charge est disposée axialement du côté de la rondelle de frottement opposé à sa surface de frottement ;

- les premiers flancs de dents sont orientés dans un même premier sens circonférentiel et les deuxièmes flancs de dents sont orientés dans un même second sens circonférentiel, opposé au premier sens circonférentiel;

- les organes d’entrainement sont agencés radialement à l’intérieur de la rondelle de frottement ;

- les organes d’entrainement comportent chacun un corps auquel est rattachée au moins une patte élastique agencée pour maintenir le corps à l’écart du flanc de dent correspondant ;

- l’un au moins des organes d’entrainement comporte un corps auquel sont rattachées une première et une deuxième de ces pattes élastiques, les pattes élastiques étant agencées respectivement pour maintenir le corps à l’écart d’un premier flanc de dent et d’un deuxième flanc de dent, les première et deuxième pattes élastiques d’un même organe d’entrainement étant élastiquement déformées entre les flancs de deux dents consécutives ;

- chaque corps est logé dans un intervalle entre deux dents consécutives, chaque corps ayant une dimension circonférentielle inférieure à la largeur de l’intervalle correspondant, de sorte qu’un jeu angulaire est permis entre le premier élément tournant et la rondelle de frottement, par déformation élastique des première et deuxième pattes élastiques, entre deux positions angulaires extrêmes ;

- la première patte élastique et la deuxième patte élastique sont adaptées à rester en contact respectivement avec le premier et deuxième flancs correspondants, dans l’une et l’autre desdites positions angulaires extrêmes ;

- le flanc d’une dent, et la patte élastique coopérant avec ce flancs sont inclinés du même angle par rapport à une direction radiale. Autrement dit, chaque patte élastique est plaquée contre le flanc de dent correspondant.

- les première et deuxième pattes élastiques d’un même organe d’entrainement s’étendent axialement dans le même sens ;

- lesdites première et deuxième pattes élastiques s’étendent axialement en direction de la surface de frottement de la rondelle de frottement, et en ce que l’extrémité libre de chaque patte élastique comporte une arrête arrondie ;

- les corps des organes d’entrainement et la première et/ou deuxième pattes élastiques sont faites d’une seule pièce, les première et deuxième pattes élastiques étant recourbées par rapport au corps ;

- chacune des pattes élastiques s’étend selon une direction formant un angle inférieur ou égal à 30 ° par rapport à une direction axiale ;

- le premier élément tournant comporte deux rondelles latérales, le deuxième élément tournant comprenant une rondelle centrale agencée axialement entre les deux rondelles latérales, le ressort étant agencé circonférentiellement entre les rondelles latérales et la rondelle centrale pour transmettre un couple entre le premier élément tournant et le deuxième élément tournant ;

- le premier élément tournant comporte une bague munie desdites dents qui s’étendent radialement vers l’extérieur de la bague ;

- selon une variante, les dents du premier élément tournant sont formées sur une ouverture centrale du disque central, les dents s’étendant radialement vers l’intérieur.

De préférence, la hauteur des pattes élastiques est inférieure à 3,8 mm.

De préférence, la longueur des pattes élastiques est supérieure à 4 mm, et de préférence supérieure à 4,5 mm, et de préférence encore supérieure ou égale à 5 mm.

La patte est de préférence déformée de sorte que son épaisseur s’étende dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X.

Des exemples préférés de réalisation de l’invention vont maintenant être décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente un dispositif d’amortissement de torsion selon l’invention ;

- la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue partielle, en perspective, du dispositif de la figure 1 ;

- la figure 4 représente en perspective la rondelle de frottement du dispositif de la figure 1 ;

- la figure 5 est une vue de détail d’un organe d’entrainement de la rondelle de frottement de la figure 4 ;

- les figures 6A, 6B, 6C montrent la coopération entre la rondelle de frottement et le premier élément tournant dans le dispositif de la figure 1.

La figure 1 représente en perspective un dispositif d’amortissement de torsion selon l’invention. Le dispositif d’amortissement du présent exemple est intégré à un disque d’embrayage 1 qui comporte un disque périphérique de friction 2 et un moyeu central 3. Ce dispositif d’amortissement est destiné à transmettre un couple entre le moyeu central 3 et le disque de friction 2 en comprimant des ressorts circonférentiels 4 pour assurer un amortissement de torsion, c'est-à-dire un amortissement lors de la rotation du disque d’embrayage 1 autour de son axe X.

Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes externe et interne ainsi que les orientations axiale et radiale pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments de l’amortisseur de torsion. L'axe X de rotation détermine l'orientation axiale. Une rotation axiale est donc une rotation autour de l’axe X. L'orientation radiale est dirigée orthogonalement à l'axe X. L'orientation circonférentielle est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation et orthogonalement à la direction radiale. Les termes externe et interne sont utilisés pour définir la position relative d'un composant par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation, un composant proche dudit axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un composant externe situé radialement en périphérie.

Le disque d’embrayage 1 du présent exemple est un disque d’embrayage pour un véhicule automobile. Le moyeu 3 est destiné à être relié à un arbre d’entrée de boite de vitesse du véhicule et le disque de friction 2 est destiné à être relié, par un mécanisme d’embrayage, au volant du moteur du véhicule.

Le moyeu central 3 entraîne en rotation un premier élément tournant 5 tandis que le disque de friction 2 est solidaire en rotation d’un deuxième élément tournant (non visible sur la figure 1), ces deux éléments tournants étant mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour de l’axe de rotation X, les ressorts 4 permettant une rotation relative de ces deux éléments tournants.

La figure 2 est une coupe du disque d’embrayage de la figure 1. Cette vue en coupe montre que le premier élément tournant est, dans le présent exemple, constitué par deux rondelles latérales 5 et d’une bague 5’ qui est liée en rotation au moyeu 3, via un dispositif préamortisseur 23. La bague 5’ est fixée par des rivets sur les rondelles latérales 5.

Le moyeu central 3 est monté radialement à l’intérieur de la bague 5’ via des cannelures, un jeu angulaire correspondant au débattement angulaire du préamortisseur 23 étant présent entre ces cannelures.

Le deuxième élément tournant est ici constitué d’une rondelle centrale 6 montée autour de la bague 5’, sans interagir avec cette dernière, le disque de friction 2 étant fixé sur ce deuxième élément tournant 6. Le moyeu central 3 comporte des cannelures internes 10 pour sa liaison avec l’arbre d’entrée de boite de vitesse et la bague 5’ comporte des cannelures externes définissant des dents 11.

La figure 2 est complétée par un agrandissement qui rend visible l’agencement des rondelles de charge et de frottement qui complètent l’action des ressorts 4. Le disque d’embrayage 1 comporte ainsi une première rondelle de frottement 7, une deuxième rondelle de frottement 8, et une rondelle élastique de charge 9. La deuxième rondelle de frottement 8 et les deux rondelles latérales 5 sont solidaires en rotation de la bague 5’ grâce aux dents 11. La rondelle élastique de charge 9 est solidaire en rotation de la bague 5’ et donc du premier élément tournant 5.

La première rondelle de frottement 7 est entraînée en rotation par la bague 5’ grâce à des organes d’entrainement 16. La rondelle élastique de charge 9 est intercalée entre la première rondelle de frottement 7 et le premier élément tournant 5, de sorte que la rondelle élastique de charge 9 applique une charge axiale sur la première rondelle de frottement 7, sur le deuxième élément tournant 6, et sur la deuxième rondelle de frottement 8. Lorsque les ressorts 4 sont comprimés, durant la transmission du couple, la rotation relative du premier élément tournant 5 et du deuxième élément tournant 6, permise par la compression des ressorts 4, entraîne le frottement du deuxième élément tournant 6 sur la première rondelle de frottement 7, ainsi que le frottement de la deuxième rondelle de frottement 8 sur le deuxième élément tournant 6, ces deux frottements ayant lieu sous la charge de la rondelle élastique de charge 9. La rondelle élastique de charge 9 et les coefficients de friction des rondelles de frottement 7, 8 sont calibrés pour que les frottements décrits dissipent de l’énergie et provoquent un amortissement lors de la compression des ressorts 4.

La figure 3 illustre la coopération de la bague 5’ et de la première rondelle de frottement 7, les autres rondelles et éléments tournants n’ayant pas été représentés. La bague 5’ comporte des dents 11 pour l’entrainement en rotation de la première rondelle de frottement 7. Chaque dent 11 comporte deux flancs 13A, 13B. Deux dents 11 consécutives définissent un espace comportant une face de fond 12.

La rondelle de frottement 7 comporte une portion annulaire 15 ainsi que des organes d’entrainement 16 répartis circonférentiellement sur le contour interne de la portion annulaire 15. La portion annulaire 15 comprend une surface de frottement agencée pour frotter contre une surface complémentaire de frottement située sur le deuxième élément tournant 6 lors d’une rotation relative entre le premier élément tournant 5 et le deuxième élément tournant 6.

La rondelle de frottement 7 est représentée seule, en perspective, sur la figure 4. La portion annulaire 15 de la rondelle de frottement 7 rempli la fonction de frottement de rondelle 7, en frottant contre la rondelle élastique de charge 9. Chaque organe d’entrainement 16 comporte, dans le présent exemple, deux pattes élastiques 17 coopérant avec les flancs 13A, 13B des dents 11 correspondantes. Les pattes élastiques 17 s’étendent sensiblement axialement le long des dents 11 correspondantes, c'est-à-dire que chaque patte élastique 17 longe un flanc 13A,13B.

La figure 5 est une vue agrandie de la figure 4 montrant l’un des organes d’entrainement 16 de la rondelle de frottement 7. L’organe d’entrainement 16 comporte un corps 18 qui est rattaché à la portion annulaire 15 et qui porte les deux pattes élastiques 17.

Les pattes élastiques 17 sont axialement saillantes du corps 18. Chaque patte élastique 17 comporte une extrémité libre agencée à l’extrémité opposée au corps

18. Chaque patte élastique 17 présente une hauteur H ainsi qu’une longueur L mesurée entre l’extrémité de la patte et le corps 18. Les pattes élastiques 17 présentent également un angle a entre un axe parallèle à l’axe X (axe X’) et la direction dans laquelle s’étend, selon sa longueur L, la patte élastique 17 correspondante. Dans cet exemple, l’angle a peut avoir une valeur de 5 à 20°, c'est-à-dire que les pattes élastiques 17 ne s’étendent pas strictement perpendiculairement au corps 18 mais s’étendent plutôt, bien que sensiblement axialement, légèrement en biais par rapport au corps 18. Le travail élastique des pattes élastiques 17 se fait dans la direction circonférentielle. L’angle a permet à l’extrémité libre de chaque patte élastique 17 de venir en appui contre le flanc 13A, 13B correspondant. La patte élastique 17 travaille élastiquement en fonction du rapprochement ou de l’éloignement entre le corps 18 et les flancs 13A,13B correspondants.

Ce travail des pattes élastiques 17 est illustré aux figures 6A à 6C. Ces figures sont des vues partielles représentant la rondelle de frottement 7 et la bague 5’ assemblées, vues de face.

La figure 6A représente la rondelle de frottement 7 montée sur la bague 5’ dans une position d’équilibre de la rondelle de frottement 7 par rapport à la bague5’, c'est-à-dire une position vers laquelle les pattes élastiques ramènent la rondelle de frottement 7 lorsque les pattes élastiques 17 fléchissent. Dans la position d’équilibre de la figure 6A, chaque patte élastique 17 de la rondelle de frottement 7 exerce une force circonférentielle sensiblement de même valeur sur le flanc 13A, 13B correspondant. Le corps 18 des organes d’entrainement 16 se trouve donc dans une position centrale, sensiblement à équidistance des deux flancs 13A,13B de deux dents 11 consécutives.

La figure 6B illustre schématiquement le cas où, à partir de la position d’équilibre de la figure 6A, la bague 5’ du premier élément tournant 5 a été sollicitée en rotation dans le sens horaire (indiqué par la flèche sur la figure) par rapport au deuxième élément tournant 6 tandis que la rondelle de frottement 7 exerce une réaction dans le sens opposé, due à son frottement sous la charge de la rondelle élastique de charge 9. Dans ce cas, une première patte élastique 17A (située du côté droit de chaque dent 11, sur la figure 6B) est élastiquement déformée jusqu’à un maximum où l’organe d’entrainement 16 est alors entraîné en rotation par un premier flanc 13A correspondant. Le corps 18 de l’organe d’entrainement 16 reste à l’écart du premier flan 13A correspondant, le mouvement de rotation étant transmis entre le premier flanc 13A et le corps 18 par l’intermédiaire de la première patte élastique 17A déformée au maximum.

La figure 6B représente un régime continu de rotation dans lequel les pattes élastiques 17 ne travaillent plus par déformation élastique, le couple étant transmis de la bague 5’ à la rondelle 7 de manière continue, sans rotation relative, la patte élastique 17A étant donc déformée au maximum. En régime transitoire, lorsque la bague 5’ tourne dans le sens horaire, la première patte élastique 17A va tout d’abord se déformer élastiquement, pour autoriser une rotation relative entre la portion annulaire 15 et la bague 5’. C’est lors de ce mouvement transitoire qu’un effet tiroir apparaît entre la bague 5’ et la portion annulaire de frottement de la rondelle 7, c'est-à-dire qu’une rotation de la bague 5’ est possible avant l’entrainement en rotation de la rondelle 7. Ce mouvement se poursuit jusqu’à ce que la patte élastique 17A soit déformée au maximum et que le mouvement de rotation de la bague 5’ soit ensuite transmis directement par le flanc 13A à la patte 17A et au corps 18 (position représentée à la figure 6B).

Dans la position de la figure 6B, alors que la bague 5’ entraîne en rotation la rondelle de frottement 7, la deuxième patte élastique 17B (située du côté gauche de chaque dent 11 sur la figure 6B) est éloignée au maximum du deuxième flanc 13B correspondant. Les pattes élastiques 17 sont dimensionnées pour toujours rester en contact avec le flanc 13A,13B correspondant, même lorsqu’elles sont dans la position de la patte 17B de la figure 6B. En effet, si le régime permanent de la figure 6B s’interrompt et que la bague 5’ repart en rotation dans le sens inverse, le corps 18 se rapprochera alors du deuxième flanc 13B correspondant à la deuxième patte 17B, sans que cette dernière ne vienne choquer contre le flanc 13B correspondant, mais viendra au contraire s’en rapprocher avec un amortissement provoqué par la déformation élastique de la patte élastique 17B.

La figure 6C représente le cas où, à partir de la position d’équilibre de la figure 6A ou de la position extrême de la figure 6B, la bague 5’ tourne dans le sens antihoraire tandis que la rondelle de frottement 7 exerce une réaction dans le sens horaire. De même que précédemment, la deuxième patte élastique 17B va se déformer élastiquement jusqu’à un maximum (représenté à la figure 6C) où la bague 5’ entraîne en rotation dans le sens antihoraire la rondelle de frottement 7.

D’un point de vue dynamique, pour passer de la position extrême de la figure 6B à l’autre position extrême de la figure 6C, la bague 5’ change de sens de rotation et la première patte élastique 17A se déforme élastiquement en restant au contact du premier flanc 13A, tandis que le corps 18 s’éloigne de ce premier flanc 13A et se rapproche du deuxième flanc 13B opposé, la patte élastique 17B se déformant alors élastiquement jusqu’à la position de le figure 6C.

Entre ces deux positions des figures 6B et 6C, le système passe par sa position d’équilibre de la figure 6A. Une certaine oscillation de torsion est donc possible entre la bague 5’ et la portion annulaire 15 grâce au travail des pattes élastiques 17.

L’oscillation de torsion est permise par l’effet tiroir car chaque corps 18 a une dimension circonférentielle inférieure à la largeur de l’espace compris entre deux dents 11 consécutives, de sorte qu’un jeu angulaire est permis entre la bague 5’ et la portion annulaire 15, par déformation élastique des pattes élastiques 17, entre les deux positions angulaires extrêmes des figures 6B et 6C.

Les pattes élastiques 17 étant dimensionnées pour toujours rester en contact du flanc 13A,13B correspondant, le rapprochement du corps 18 d’un flanc 13A,13B est toujours réalisé avec amortissement. Pour cela, les dimensions L et a des pattes élastiques 17 (voir figure 5) sont choisies pour que les extrémités libres de deux pattes élastiques 17 d’un même organe d’entrainement 16 soit écartées, avant montage et à l’état libre, d’une distance supérieure à la distance entre les deux flancs 13A,13B consécutifs de deux dents 11 consécutives.

La figure 6A montre l’écartement 19 entre les deux points circonférentiellement extrêmes des deux flancs 13A 13B consécutifs. L’organe d’entrainement 16 correspondant est inséré dans l’espace entre les deux dents 11 consécutives de sorte que les pattes élastiques 17 soient précontraintes pour venir prendre appui sur les flancs 13A, 13B. L’écartement des pattes élastiques 17 est donc égal, sur la figure 6A, à l’écartement 19 entre deux flancs consécutifs. Lorsque la rondelle de frottement 7 n’est pas montée sur la bague 5’, l’écartement des pattes élastiques 17 doit être supérieur à cet écartement 19 des flancs 13A, 13B pour permettre cette précontrainte. Selon une caractéristique préférée, l’écartement des pattes élastiques 17 est supérieur à l’écartement 19 entre deux flancs consécutifs de deux dents consécutives d’une valeur égale à quatre fois la distance de déplacement d’un organe d’entrainement 16 entre la position d’équilibre (figure 6A) et l’une de ses positions extrêmes (figure 6B ou figure 6C). Lorsque la précontrainte est équitablement répartie entre la première patte et la deuxième patte, et lorsque la rondelle de frottement 7 est en position d’équilibre (figure 6A), chaque patte élastique 17 est précontrainte en étant élastiquement déformée d’une distance de deux fois la distance qui pourra être parcourue entre la position d’équilibre (figure 6A) et l’une des positions extrêmes (figure 6B ou figure 6C). Dans l’une des positions extrêmes (par exemple celle représentée figure 6B), la deuxième patte élastique 17B qui est située du côté où le corps 18 s’éloigne du deuxième flanc correspondant 13B, et qui reste néanmoins au contact du deuxième flanc 13B, est toujours, même dans cette position extrême, précontrainte d’une distance correspondant à une fois la distance possible entre la position d’équilibre (figure 6A) et l’une des positions extrêmes (figure 6B ou figure 6C).

À titre d’exemple, si le passage de la position d’équilibre de la figure 6A à l’une des positions extrêmes des figures 6B, 6C est de 0,2 millimètre, alors l’écartement des pattes élastiques 17 au repos (c'est-à-dire lorsque la rondelle de frottement 7 n’est pas montée sur la bague 5’) est égal à l’écartement 19 entre deux dents 11 consécutives additionné de 0,8 millimètre. Ainsi, si la précontrainte est équitablement répartie entre la première et la deuxième patte, et dans la position de la figure 6A, chaque patte élastique 17 sera élastiquement déformée vers l’autre patte élastique de 0,4 millimètre et, dans la position de la figure 6B, la patte élastique 17B sera encore précontrainte de 0,2 millimètre.

Avec ces mesures, on constate que chaque patte élastique 17 reste toujours au contact du flanc 13A,13B correspondant entre deux dents 11 consécutives.

L’agencement des pattes élastiques 17 par rapport au corps 18 est de préférence adapté à l’agencement des dents 11. Dans le présent exemple, les deux flancs 13A, 13B des dents 11 sont inclinés d’un angle β (représenté figure 6A) par rapport à une direction radiale. La direction radiale est une direction perpendiculaire à l’axe X et coupant l’axe X. Chaque patte élastique 17 est également inclinée du même angle β par rapport à une direction radiale. La patte élastique 17 bénéficie ainsi d’un d’appui maximum avec le flanc 13A,13B de dent 11 correspondant.

Par ailleurs, les pattes élastiques 17 des organes d’entrainement 16 sont également dimensionnées pour permettre un déplacement axial de la rondelle de frottement 7 sur la bague 5’. En effet, lorsque l’un des éléments participant à l’amortissement par frottement s’use suite à ce frottement, la rondelle de frottement 7 peut être amenée à coulisser axialement le long des dents 11, en fonction de l’empilement des rondelles de frottement et de charge. En référence à la figure 2, la deuxième rondelle de frottement 8 va avoir tendance à s’user en frottant sur le deuxième élément tournant 6, et la première rondelle de frottement 7 va avoir tendance à s’user en frottant sur le deuxième élément tournant 6. Cette usure conduira la première rondelle de frottement 7 à coulisser axialement le long des dents 11 en direction du deuxième élément tournant 6, sous la charge exercée par la rondelle élastique de charge 9. À titre d’exemple, la rondelle de frottement 7 peut être amenée à se déplacer axialement d’une distance de 1,6 millimètre entre sa situation à neuf et la fin de vie du disque d’embrayage, et ce pour compenser l’usure des différents moyens de frottement.

En référence à la figure 3, la rondelle de frottement 7 peut être amenée à se déplacer dans la direction axiale, dans le sens 20 ou dans le sens 21. Le sens 20, 21 de déplacement de la rondelle de frottement 7 dépend du sens de montage de cette rondelle, et de l’agencement des différentes rondelles et est donc propre à chaque disque d’embrayage. Quoi qu’il en soit la précharge des pattes élastiques 17 et le travail de ces pattes 17 en flexion doit permettre le glissement axial de la rondelle de frottement 7 le long des dents 11 de la bague 5’.

En référence aux figures 1 et 3, la rondelle de frottement 7 peut être amenée ici à se déplacer dans la direction axiale, dans le sens 21.

En référence à la figure 5, le matériau choisi pour constituer les pattes élastiques 17 doit être choisi pour permettre ce glissement, de même que le dimensionnement des pattes élastiques 17 relativement à la hauteur H, la longueur L et l’angle a. Ici, pour simplifier les pattes 17, les corps 16 et la portion annulaire 15 de la rondelle de frottement sont formées dans la même pièce.

Le tableau ci-dessous expose les résultats obtenus pour divers dimensionnements des pattes élastiques 17. Ce tableau d’essai est relatif à un disque d’embrayage d’automobile de dimension classique. Dans ce même disque d’embrayage, différentes rondelles de frottement 7 ont été montées sur la bague 5’ avec, comme critère différenciant, le dimensionnement des pattes élastiques 17 au vu des trois critères évoqués (hauteur H, longueur L, l’angle a). La performance en glissement axial est indiquée dans la ligne « charge de glissement en Newton » pour chacune des rondelles de frottement (numérotées de V1 à V8). La mesure de la charge de glissement correspond à la charge axiale qu’il est nécessaire d’appliquer sur la rondelle de frottement testée pour que cette dernière se déplace axialement. Plus cette charge de glissement est faible, meilleure est la performance en glissement de la rondelle de frottement essayée. En effet, une charge de glissement trop importante empêcherait partiellement ou totalement le glissement de l’organe d’entrainement 16 le long des dents 11 correspondantes, sous la charge exercée par la rondelle élastique de charge 9 au cours de l’usure des rondelles.

Rondelle de frottement testée	VI	V2	V3	V4	VS	V6	V7	V8
Hauteur H	<4	3,8	3,2	3,0	3,0	3,0	3,0	4
Longueur L	5	5	7	5	5	<33	4	4
Angle a	5	5	5	5	20	20	5	10
Charge de glissement en N	301	227	110	156	134	175	242	250

	Il apparaît que les critères contribuant à une charge de glissement faible
sont :	- une hauteur H faible ; - une longueur L importante ; - un angle a important. Dans le présent exemple, la rondelle de frottement 7 est faite d’une seule

pièce à partir d’une tôle d’acier de 1,8 millimètre d’épaisseur découpée pour former la portion annulaire 15 et les organes d’entrainement 16, les pattes élastiques 17 étant ensuite formées en repliant la matière.

Le dimensionnement des pattes élastiques 17 doit bien entendu se faire en fonction de l’encombrement disponible pour son montage dans le disque d’embrayage

1, et notamment de la place axiale disponible pour les pattes élastiques 17, la taille des dents 11, etc. Dans l’exemple du tableau ci-dessus, une charge de glissement de moins de 160 N est considérée comme particulièrement avantageuse, ce qui correspond aux résultats attribués aux rondelles de frottement V3, V4, et V5.

En référence à la figure 3, lorsque la construction du disque d’embrayage 1 implique que le glissement de la rondelle de frottement 7 se fait dans le sens 20, ce déplacement axial se fait donc dans le sens de recourbement des pattes élastiques 17, ce qui est propice au glissement des pattes élastiques 17 sur les flancs 13A,13B. À l’inverse, lorsque le glissement se fait selon le sens 21, il est avantageux, selon une caractéristique préférée, de prévoir un rayonnement de l’arête des pattes élastiques 17 qui risquerait de venir perturber le glissement. En référence à la figure 5, c’est l’arête externe 22 des pattes élastiques 17 qui est concernée par cette mesure. Dans le cas de la caractéristique préférée évoquée, cette arête externe 22 n’est pas une arête vive mais, au contraire, une arête adoucie par un rayon de raccordement ce qui supprime le caractère tranchant de cette arête et facilite le glissement dans le sens 21.

D’autres variantes de réalisation du dispositif d’amortissement de torsion peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, les organes d’entrainement 16 munis de pattes élastiques 17 ont été décrits en référence à la première rondelle de frottement 7, étant entendu que la deuxième rondelle de frottement 8 peut aussi être équipée de tels organes d’entrainement 16, de même que toute autre rondelle de frottement dont serait équipé le dispositif d’amortissement de torsion et qui devrait être entraînée en rotation, directement ou indirectement, par le moyeu central 3.

Par ailleurs, les organes d’entrainement 16 peuvent être munis d’un nombre de pattes élastiques 17 supérieur à deux. Chaque organe d’entrainement peut, par exemple, avoir deux pattes élastiques de chaque côté, ces deux pattes élastiques coopérant alors conjointement avec l’un des flancs d’une dent.

Une patte élastique 17 par organe d’entrainement est aussi possible à condition que qu’il y ait au moins une première patte élastique 17A et une deuxième patte élastique 17B sur deux organes d’entrainement distincts.

La réalisation de la rondelle de frottement peut également être différente de la réalisation en une seule pièce décrite ici en exemple, les organes d’entrainement 16 pouvant être des éléments externes fixés sur la portion annulaire 15, de même que les pattes élastiques 17 peuvent être des éléments externes fixés sur l’organe d’entrainement 16 correspondant.

Par ailleurs, la rondelle de frottement étant munie de plusieurs organes d’entrainement 16 disposés circonférentiellement sur son pourtour interne, seule une partie de ces organes d’entrainement (par exemple une sur deux) peut être équipée de pattes élastiques 17, les autres organes d’entrainement étant de simples dents qui bénéficient alors quand même de l’effet d’amortissement procuré par les pattes élastiques des organes d’entrainement qui en sont munis.

Selon une variante non représentée, les dents du premier élément tournant sont formées sur une ouverture centrale du disque central, les dents s’étendant radialement vers l’intérieur.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif d’amortissement de torsion (1) pour une chaîne de transmission de véhicule, comportant :

   - un premier élément tournant (5) et un deuxième élément tournant (6) mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation (X) ;

   - au moins un ressort (4) agencé entre le premier élément tournant (5) et le deuxième élément tournant (6) pour permettre, lorsqu’il se déforme, une rotation relative entre le premier élément tournant (5) et le deuxième élément tournant (6), autour de l’axe de rotation (X) ;

   - le premier élément tournant (5) comprenant des dents (11) chaque dent (11) comprenant un premier flanc (13A) et un deuxième flanc (13B) ;

   - une rondelle de frottement (7) coaxiale avec le premier élément tournant (5) et comportant des organes d’entrainement (16) coopérant avec les dents (11) du premier élément tournant (5) pour permettre un entrainement en rotation de la rondelle de frottement (7), les organes d’entrainement (16) de la rondelle de frottement (7) étant aptes à coulisser axialement entre les dents (11) du premier élément tournant (5) lors d’un déplacement axial de la rondelle de frottement (7) par rapport au premier élément tournant (5) ; la rondelle de frottement (7) comprenant une surface de frottement agencée pour frotter contre une surface complémentaire de frottement lors d’une rotation relative entre le premier élément tournant (5) et le deuxième élément tournant (6);

   - une rondelle élastique de charge (9) coaxiale avec le premier élément tournant (5) et appliquant une charge axiale sur la rondelle de frottement (7) ;

   caractérisé en ce la rondelle en frottement (7) comporte au moins deux pattes élastiques (17), l’un au moins des organes d’entrainement (16) comportant au moins une de ces pattes élastiques (17) s’étendant sensiblement axialement le long de la dent (11) correspondante, au moins une première (17A) de ces pattes élastiques étant agencée au contact d’un premier flanc (13A) de dent, et au moins une deuxième (17B) de ces pattes élastiques étant agencée au contact d’un deuxième flanc (13B) de dent, lesdites première et deuxième pattes élastiques (17) étant élastiquement déformables dans la direction circonférentielle.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d’entrainement (16) sont agencés radialement à l’intérieur de la rondelle de frottement (7).
3. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes d’entrainement (16) comportent chacun un corps (18) auquel est rattachée au moins une patte élastique (17) agencée pour maintenir le corps (18) à l’écart du flanc (13A, 13B) de dent correspondant.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’un au moins des organes d’entrainement (16) comporte un corps (18) auquel sont rattachées une première (17A) et une deuxième (17B) de ces pattes élastiques, les pattes élastiques (17) étant agencées respectivement pour maintenir le corps (18) à l’écart d’un premier flanc (13A) de dent et d’un deuxième flanc (13B) de dent, les première (17A) et deuxième (17B) pattes élastiques d’un même organe d’entrainement (16) étant élastiquement déformées entre les flancs (13A, 13B) de deux dents (11 ) consécutives.
5. 5. Dispositif selon l’une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque corps (18) est logé dans un intervalle entre deux dents (11) consécutives, chaque corps (18) ayant une dimension circonférentielle inférieure à la largeur de l’intervalle correspondant, de sorte qu’un jeu angulaire est permis entre le premier élément tournant (5) et la rondelle de frottement (7), par déformation élastique des première (17A) et deuxième (17B) pattes élastiques, entre deux positions angulaires extrêmes.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première patte élastique (17A) et la deuxième patte élastique (17B) sont adaptées à rester en contact respectivement avec le premier (13A) et deuxième (13B) flancs correspondants, dans l’une et l’autre desdites positions angulaires extrêmes.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flanc (13A, 13B) d’une dent, et la patte élastique (13A, 13B) coopérant avec ce flancs sont inclinés du même angle (β) par rapport à une direction radiale.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première (17A) et deuxième (17B) pattes élastiques d’un même organe d’entrainement (16) s’étendent axialement dans le même sens.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites première (17A) et deuxième (17B) pattes élastiques s’étendent axialement en direction de la surface de frottement de la rondelle de frottement (7), et en ce que l’extrémité libre de chaque patte élastique (17) comporte une arrête (22) arrondie.
10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que les corps (18) des organes d’entrainement (16) et la première (17A) et/ou deuxième (17B) pattes élastiques sont faites d’une seule pièce, les première (17A) et deuxième (17B) pattes élastiques étant recourbées par rapport au corps (18).
11. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des pattes élastiques (17) s’étend selon une direction formant un angle (a) inférieur ou égal à 30 ° par rapport à une direction axiale (X’).
12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément tournant (5) comporte deux rondelles latérales, le deuxième élément tournant (6) comprenant une rondelle centrale agencée axialement entre les deux rondelles latérales, le ressort (4) étant agencé circonférentiellement entre les rondelles latérales et la rondelle centrale pour transmettre un couple entre le premier élément tournant (5) et le deuxième élément tournant (6).
13. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément tournant (5) comporte une bague (5’) munie desdites dents (11) qui s’étendent radialement vers l’extérieur de la bague (5’).