FR2614379A1 - Dispositif d'amortissement de torsion - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DE TORSION, PAR EXEMPLE POUR FRICTION D'EMBRAYAGE DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE. LE DISPOSITIF COMPORTE UN AMORTISSEUR PRINCIPAL METTANT EN JEU DES RESSORTS 27 ET UN PRE-AMORTISSEUR A DEUX PENTES METTANT EN JEU DEUX TYPES DE RESSORTS DE PLUS FAIBLE RAIDEUR; LE OU LES RESSORTS 46 DE LA SECONDE PENTE ETANT LOGES DANS LES RESSORTS 27 DE L'AMORTISSEUR PRINCIPAL ET SOLLICITES, NOTAMMENT PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN VOILE AUXILIAIRE 40 PARALLELE AU VOILE PRINCIPAL 16 ET COOPERANT A JEU AVEC LE MOYEU 15 DU DISPOSITIF.
Description
"Dispositif d'amortissement de torsion" -
L'invention concerne, d'une manière générale les dispositifs d'amortissement de torsion plus particulièrement destinés à être incorporés dans un agencement de transmission de couple, dans le but de filtrer les vibrations susceptibles de prendre naissance tout au long de la chaine cinématique dans laquelle il est inséré. Le dispositif conforme à l'invention s'applique notamment à un embrayage et se rapporte plus particulièrement à un tel dispositif d'amortissement combiné à la friction dudit
embrayage.
Un dispositif d'amortissement de torsion du type mentionné ci-dessus est souvent intégré, dans un véhicule
automobile, à l'un des éléments de l'embrayage à friction.
Il comporte deux parties rotatives coaxiales montées avec possibilité de débattement angulaire l'une par rapport à l'autre, pour un secteur prédéterminé et des moyens élastiques à action circonférentielle interposés entre lesdites deux parties rotatives. Une première partie comporte un moyeu muni extérieurement de dentures coopérant à jeu avec des échancrures pratiquées à la périphérie interne d'un élément annulaire appelé voile. Dans le cas plus particulièrement envisagé, les moyens élastiques comportent des ressorts hélicoïdaux de relativement forte raideur, agencés sensiblement circonférentiellement, d'une façon connue, entre le voile et l'autre ou seconde partie rotative. Cet agencement définit l'amortisseur principal du dispositif; des moyens de frottement, agissant entre lesdites parties rotatives le complètent généralement. Dans le cas d'une friction d'embrayage, le moyeu est solidaire en rotation d'un arbre tandis que ladite seconde partie
rotative porte le disque de friction proprement dit.
Pour le domaine des vibrations de faible amplitude, correspondant sensiblement aux conditions de fonctionnement du moteur au ralenti, tout se passe comme si, compte tenu de la raideur globale de l'amortisseur principal, ledit voile et ladite seconde partie rotative étaient solidaires en rotation. Un pré-amortisseur comportant des ressorts de relativement faible raideur est en outre agencé entre le moyeu et le voile. Des moyens de frottement sont aussi associés à ce pré-amortisseur. Dans cet agencement, il est connu de prévoir des premiers moyens élastiques disposés de façon à établir un certain centrage, au repos, entre le moyeu et le voile. Le brevet français N' 2 270 491 montre un système de ce genre o au moins un ressort est logé dans un logement défini par des découpes en regard, pratiquées dans le moyeu et le voile. La caractéristique débattement angulaire/couple du pré-amortisseur a donc sensiblement la forme d'une droite dont la pente correspond à la raideur de ce ressort de centrage. Or, il est souhaitable de disposer d'un préamortisseur à deux pentes, la seconde pente (correspondant à la fin de la course de débattement entre le moyeu et le voile) étant sensiblement plus accentuée que la première. On observe en effet souvent une discontinuité trop importante dans la transition entre le régime de ralenti pour lequel le pré-amortisseur est seul en action et le régime de faibles charges o l'amortisseur principal commence à entrer en action. L'accentuation de la pente du pré-amortisseur aux limites de sa plage angulaire d'action permet de résoudre ce problème et aussi de mieux lutter contre les bruits de vibration de toutes sortes et en particulier ceux qui résultent des chocs entre les dentures
et le voile principal.
La demande de brevet allemand N' 34 27 246 décrit un système dont le préamortisseur est du type "à deux pentes" mais les ressorts nécessaires sont disposés de telle sorte que la complexité du dispositif est notablement accrue de
même que son encombrement axial.
L'invention permet de résoudre le même problème avec un agencement particulièrement simple et facile à monter, qui ne nécessite pas de modifications profondes de la structure générale connue d'un dispositif d'amortissement de
torsion muni d'un pré-amortisseur à une seule pente.
L'invention permet en outre de ne pas augmenter de façon
significative l'encombrement axial du dispositif.
Dans ce but, l'invention concerne généralement un dispositif d'amortissement de torsion comportant deux parties rotatives coaxiales, une première partie rotative étant munie d'un moyeu couplé en rotation, avec un premier jeu circonférentiel, & un voile principal globalement annulaire lui-même relié à une seconde partie rotative par l'intermédaire, de ressorts hélicoïdaux agencés sensiblement circonférentiellement et faisant partie d'un amortisseur principal, ledit moyeu comportant extérieurement des dentures coopérant avec des échancrures pratiquées à la périphérie intérieure dudit voile principal, ces échancrures étant plus larges que lesdites dentures pour définir ledit premier jeu, des premiers moyens élastiques faisant partie d'un pré-amortisseur étant intercalés entre ledit voile et ledit moyeu, caractérisé en ce qu'il comporte un voile auxiliaire annulaire muni à sa périphérie intérieure d'échancrures engagées avec un second jeu circonférentiel sur les dentures dudit moyeu, la largeur des échancrures dudit voile auxiliaire étant inférieure à celle des échancrures dudit voile principal, en ce que ledit voile auxiliaire comporte des bras portant latéralement des butées, en ce que ce voile auxiliaire est conformé Pour que les bras portant ces butées puissent respectivement s'engager dans les espaces internes de certains au moins des ressorts hélicoidaux précités et en ce que des seconds moyens élastiques faisant partie dudit pré-amortisseur sont logés dans de tels espaces internes et prennent appui
respectivement contre lesdites butées.
Les seconds moyens élastiques du pré-amortisseur sont de préférence des ressorts hélicoïdaux de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur des ressorts de l'amortisseur principal. Ils sont logés dans ceux-ci ou dans certains d'entre eux. Chacun de ces ressorts est par exemple monté en compression entre une butée précitée du voile
auxiliaire et le voile principal lui-même.
L'invention concerne aussi d'autres particularités relatives au montage des moyens de frottement de l'amortisseur principal et des moyens de frottement du pré-amortisseur, notamment l'agencement de ces moyens de frottement avec le voile auxiliaire jouxtant le voile principal. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la
description qui va suivre d'un dispositif d'amortissement
conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-coupe partielle d'une friction d'embrayage munie d'un dispositif d'amortissement incorporant le perfectionnement de l'invention, représenté selon la coupe I-I de la figure 2; et
- la figure 2 est une coupe II-II de la figure 1.
En se reportant aux dessins, on a représenté une friction d'embrayage 11 comprenant un dispositif d'amortissement de torsion 12 constitué principalement de deux parties rotatives coaxiales 13, 14. Une première partie 13 se compose essentiellement d'un moyeu 15 solidaire en rotation d'un arbre, non représenté, et d'un voile annulaire 16 ou voile principal. Le moyeu 15 comporte en saillie radiale7 à sa périphérie externe, des dentures 17 s'étendant parallèlement à l'axe x'x du dispositif, sur un tronçon de longueur limitée. Ces dentures 17 coopèrent avec des échancrures 18 pratiquées à la périphérie intérieure du voile principal 16. Les échancrures 18 sont plus larges circonférentiellement, que les dentures de façon à définir
un premier jeu 2J1 entre le moyeu et le voile principal.
Une seconde partie 14 comporte deux flasques annulaires parallèles 20, 21 disposés axialement de part et d'autre du voile principal 16, à distance de celui-ci. Ces deux flasques sont solidarisés entre eux à leur périphérie externe et maintenus écartés l'un de l'autre par des moyens d'entretoisement tels que, selon l'exemple, des colonnettes 23 qui s'étendent parallèlement à l'axe x'x. Le premier flasque 20 porte un disque 24 lui-même porteur, périphériquement et sur ses deux faces, de deux garnitures
de friction 25, 25'.
De façon connue, des ressorts hélicoïdaux 27, faisant partie d'un amortisseur principal, sont agencés sensiblement circonférentiellement entre les deux parties rotatives coaxiales 13, 14. Ces ressorts sont logés dans des fenêtres formées, dans le voile principal 16 et dans les flasques 20, 21. Ils sont donc sollicités lors d'une rotation relative entre le voile et les flasques. Ledit premier flasque 20 est lié en rotation à un palier de centrage 28 monté en rotation sur une partie non dentée du moyeu 15. De façon analogue, le second flasque 21 est lié en rotation à un palier de centrage 29 monté en rotation sur une autre partie non dentée du moyeu 15. Les deux paliers 28 et 29 sont en fait montés de part et d'autre des dentures 17. Pour ce qui concerne plus particulièrement le flasque 21 et son palier 29, il est à noter que ces deux pièces sont montées mobiles axialement l'une par rapport à l'autre, par exemple grâce à un système classique de lunules et découpes correspondantes prévues sur ledit palier et sur ledit second flasque. Comme mentionné précédemment, des premiers moyens élastiques faisant partie d'un pré-amortisseur sont intercalés entre le_voile principal 16 et le moyeu 15. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'au moins un ressort hélicoidal 32 disposé dans un logement correspondant 33 formé par deux échancrures 34, 35 ménagées respectivement à la périphérie externe du moyeu 15 et à la périphérie interne du voile principal 16. Le ressort 32 prend appui contre des surfaces approximativement radiales de ces échancrures par l'intermédiaire de socles 36. Cet agencement est conforme à
la description du brevet français N' 2 270 491 et ne sera
donc pas décrit plus en détail. On notera cependant que, outre sa fonction d'amortissement, efficace aux faibles vibrations, ce ressort, de relativement faible raideur, réalise le centrage, au repos, du voile 16 par rapport au moyeu 15, de sorte que le premier jeu précité se répartit, au niveau de chaque dent du moyeu, en deux jeux J1' de part
et d'autre de ladite dent.
Selon une particularité importante de l'invention, le dispositif comporte un voile auxiliaire 40, annulaire, globalement parallèle au voile principal et, muni à sa périphérie interne d'échancrures 41 engagées avec un second jeu circonféreptiel 2J2 sur les dentures 17 du moyeu 15. Le voile auxiliaire 40 est ici situé entre le voile principal 16 et le second flasque 21. La largeur des échancrures du voile auxiliaire 40 est inférieure à celle des échancrures du voile principal 16. De plus, le voile auxiliaire 40 comporte extérieurement des bras 42 coudés dans le plan du voile pour présenter, chacun, une partie latérale 42a, approximativement en forme de tronçon annulaire. Chaque partie latérale se termine par une butée 44 s'étendant perpendiculairement au plan du voile auxiliaire et le bras est conformé pour que son extrémité qui porte la butée 44 correspondante, puisse s'engager dans l'espace interne de l'un des ressorts 27 précités. Dans l'exemple, la butée 44 est commodément réalisée par un prolongement de ladite partie latérale 42a, plié à angle droit. Des seconds moyens élastiques, faisant partie du pré- amortisseur, sonl1ogés dans les espaces internes de certains au moins des ressorts 27 de l'amortisseur principal. Ces moyens élastiques prennent respectivement appui contre les butées 44 correspondantes. Dans l'exemple représenté, lesdits seconds moyens élastiques sont constitués par des ressorts hélicoïdaux 46 logés dans les ressorts 27. Chaque ressort 46 a ainsi l'une de ses extrémités en appui contre une butée 44 et l'autre contre l'une ou l'autre desdites parties rotatives, par exemple contre un bord d'une fenêtre du voile
principal 16. Il est à noter, à ce stade de la description,
que l'adjonction desdits seconds moyens élastiques (destinés à doter le pré-amortisseur d'une seconde pente) n'augmente pas sensiblement la longueur axiale du dispositif puisque les ressorts correspondants sont logés dans des espaces pré-existants (l'intérieur des ressorts de l'amortisseur principal) et que l'adjonction du voile auxiliaire et des moyens de frottement qui lui sont associés (ceux-ci seront décrits plus loin) ne rend pas nécessaire d'augmenter
l'écartement entre les deux flasques 20, 21.
D'autre part, l'amortisseur principal précité comprend classiquement des moyens de frottement 48, interposés axialement entre ledit premier flasque 20 et le voile principal 16. Ces moyens de frottement comprennent une rondelle métallique 50 munie extérieurement de pattes 51 engagées avec jeu dans des fenêtres du voile principal 16 et une rondelle de friction 52 accolée à la rondelle métallique. L'ensemble est serré entre le premier flasque 20 et le voile principal 16 par l'action d'un ressort métallique annulaire 54 monté en appui entre ledit second flasque 21 et l'autre face du voile principal 16. Pour ce faire, le ressort 54 comporte des pattes 56 épaulées enfichées dans des trous 57 du voile 16 et traversant des ouvertures 59, allongées circonférentiellement, du voile auxiliaire 40. La longueur de ces ouvertures 59 est calculée pour permettre le libre débattement du voile auxiliaire par
rapport au ressort annulaire 54.
Par ailleurs, le pré-amortisseur comprend aussi des moyens de frottement spécifiques s'exerçant entre le voile principal 16 et -le voile auxiliaire 40. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'une simple rondelle de friction 60 serrée entre ces deux voiles sous l'effet de l'effort développé par des pattes métalliques 54a découpées et recourbées dans le ressort 54. De façon connue, une rondelle Belleville 62 est interposée avec précontrainte entre ledit second flasque 21 et son palier 29. Cet agencement définit des moyens de frottement adaptés aux ressorts 32. La charge
développée par les pattes 54a est adaptée aux ressorts 46.
Il est également à noter que la rondelle de friction , annulaire1 a un diamètre intérieur supérieur à celui de la circonférence sur laquelle s'inscrivent les pattes 56 du ressort 54. De cette façon, les pattes 56 assurent aussi un
centrage de la rondelle de friction 60.
Le fonctionnement de l'amortisseur, qui vient d'être
décrit, découle avec évidence de la description qui précède.
Dès les plus faibles vibrations, les premiers moyens élastiques du préamortisseur entrent en action pour toute une plage de vibrations n'excédant pas le premier jeu précité défini ci-dessus. Dans ce mode de fonctionnement, l'ensemble de, la seconde partie rotative 14, du voile princpal 16, et même du voile auxiliaire 60, n'est pas sollicité et tout se passe comme si tous ces éléments étaient liés en rotation, compte tenu de la raideur des ressorts 27. Pour des amplitudes de vibration plus fortes, la denture 17 du moyeu 15 entraîne le voile auxiliaire 40 et les ressorts 46 commencent à être sollicités, ce qui correspond à une "seconde pente" de fonctionnement du pré-amortisseur. Au-delà, les dentures 17 entrent en contact avec le voile principal 16 et les ressorts 27 de
l'amortisseur principal entrent en action.
On pourrait prévoir, pour la rondelle 60, des moyens de sollicitation analogues à ceux qui sont agencés entre le
moyeu 15 et le flasque 21.
Claims (7)
1- Dispositif d'amortissement de torsion comportant deux parties rotatives coaxiales (13, 14), -une première partie rotative (13) étant munie d'un moyeu (15) couplé en rotation, avec un premier jeu circonférentiel, à un voile principal (16) globalement annulaire, lui- même relié à une seconde partie rotative par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux (27) agencés sensiblement circonférentiellement et faisant partie d'un amortisseur principal, ledit moyeu comportant extérieurement des dentures (17) coopérant avec des échancrures (18) pratiquées à la périphérie intérieure dudit voile principal,-ces échancrures étant plus larges que lesdites dentures pour définir ledit premier jeu, des premiers moyens élastiques (32) faisant partie d'un pré-amortisseur étant intercalés entre ledit voile et ledit moyeu, caractérisé en ce qu'il comporte un voile auxiliaire (40) annulaire, muni à sa périphérie intérieure d'échancrures (42) engagées avec un second jeu circonférentiel sur les dentures (17) dudit moyeu, la largeur des échancrures dudit voile auxiliaire étant inférieure à celle des échancrures dudit voile principal, en ce que ledit voile auxiliaire (40) comporte des bras (42) portant latéralement des butées (44), en ce que ce.-voile auxiliaire est conformé pour que les bras portant ces butées puissent respectivement s'engager dans les espaces internes de certains au moins des ressorts hélicoïdaux (27) précités et en ce que des seconds moyens élastiques, faisant partie dudit pré-amortisseur, sont logés dans de tels espaces internes et prennent appui, respectivement, contre lesdites butées.
2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens élastiques comprennent des ressorts hélicoïdaux (46) logés dans les ressorts (27) de
l'amortisseur principal.
3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ressort (46) desdits seconds moyens élastiques a l'une de ses deux extrémités en appui contre une butée (44) précitée et l'autre de ses extrémités en
appui contre ledit voile principal (16).
4- Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, du type dans lequel la seconde partie rotative (14) précitée comporte deux flasques annulaires (20, 21) maintenus axialement à distance l'un de l'autre par des moyens d'entretoisement et dans lequel ledit amortisseur principal comporte des moyens de frottement (48) interposés axialement entre un premier flasque (20) et ledit voile principal (16), caractérisé en ce que ces moyens de frottement sont serrés par un ressort annulaire (54) monté en appui entre un second flasque (21) et ledit voile principal (16), ledit ressort annulaire comportant des pattes (56) enfichées dans des trous dudit voile et traversant des ouvertures (59) allongées circonférentiellement dudit voile auxiliaire, de façon à ménager, entre lesdites pattes et ledit voile auxiliaire, un
débattement angulaire libre prédéterminé.
5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit préamortisseur comporte des moyens de frottement (60) s'exerçant entre ledit voile principal et
ledit voile auxiliaire.
6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de frottement dudit pré-amortisseur comportent une rondelle de friction (60) interposée entre ledit voile principal et ledit voile auxiliaire et que cette rondelle de friction est maintenue centrée par les pattes
(56) du ressort annulaire (54).
7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ressort annulaire (54) comporte des pattes (54a) sollicitant ledit voile auxiliaire en direction de
ladite rondelle de friction (60).
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