FR2785957A1 - Amortisseur de torsion pour disque d'embrayage a friction - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un amortisseur de torsion notamment pour un disque d'embrayage à friction de véhicule automobile, comprenant un moyeu (10) solidarisable en rotation avec un arbre mené et portant une bague cylindrique (28) emmanchée sur le moyeu (10) et comprenant sur sa surface interne une denture (38) engrènant avec une denture (14) du moyeu qui sert aussi à l'engrènement avec un voile annulaire relié au disque d'embrayage par un amortisseur principal, la surface extérieure de la bague (28) comprenant une denture (40) délimitant des logements (42) des moyens élastiques d'un pré-amortisseur décalé axialement par rapport à l'amortisseur principal.

Description

Amortisseur de torsion pour disque d'embrayage à
friction
La présente invention concerne un amortisseur de torsion notamment pour un disque à friction, en particulier pour un véhicule automobile.

Il est déjà connu, par le document WO 98/36188, de réaliser le moyeu d'un tel amortisseur de torsion en deux parties coaxiales, comprenant une douille cylindrique dont la surface interne comporte des cannelures de liaison en rotation à un arbre mené, et une bague cylindrique rapportée sur la douille et solidarisée avec elle en translation et en rotation par emmanchement à force, soudage et/ou collage.

La surface extérieure de la bague comprend une denture qui engrène avec un jeu circonférentiel avec une autre denture formée sur la périphérie interne d'un voile annulaire entourant le moyeu et relié en rotation au disque d'embrayage, certaines dents des dentures de la bague et du voile délimitant des échancrures dans lesquelles sont logées des moyens élastique à action circonférentielle, tels que des ressorts hélicoïdaux, qui constituent un préamortisseur entre le moyeu et le voile, permettant d'amortir au moins partiellement les vibrations au régime de ralenti du moteur thermique associé à 1'embrayage.

Un amortisseur principal agencé entre le voile et des rondelles de support et de guidage du disque d'embrayage permet d'amortir les vibrations et les chocs de transmission pour les autres régimes de fonctionnement du moteur.

Dans cette disposition, le pré-amortisseur et l'amortisseur principal sont dans un mme plan radial par rapport à l'axe de rotation et le nombre de ressorts du pré-amortisseur est limité du fait que les dentures précitées de la bague et du voile ont une double fonction d'engrènement et de logement des ressorts du pré-amortisseur.

L'invention a notamment pour but de perfectionner le dispositif décrit ci-dessus.

Elle a pour objet un amortisseur du type précité, comprenant un pré-amortisseur dont le nombre de ressorts n'est pas limité.

Elle a également pour objet un amortisseur du type précité, dans lequel le pré-amortisseur et l'amortisseur principal sont axialement décalés l'un par rapport à l'autre.

Elle a encore pour objet un amortisseur de ce type dans lequel les fonctions de pré-amortissement et d'engrènement avec jeu circonférentiel entre le voile et le moyeu sont séparées l'une de l'autre.

Elle propose, à cet effet, un amortisseur de torsion notamment pour disque d'embrayage à friction, comprenant un pré-amortisseur agissant entre un moyeu destiné à tre solidarisé en rotation à un arbre mené et un voile annulaire entourant le moyeu, des dentures formées sur le moyeu et le voile et engrenant l'une avec l'autre avec un jeu circonférentiel, et un amortisseur principal agissant entre le voile et le disque d'embrayage, caractérisé en ce que le moyeu comporte une bague cylindrique rapportée dont la surface intérieure comprend une denture engrenant sensiblement sans jeu avec la denture précitée du moyeu, et dont la surface extérieure comprend une denture délimitant des échancrures dans lesquelles sont logées des moyens élastiques à action circonférentielle du préamortisseur.

Dans le dispositif selon l'invention, c'est la denture du moyeu qui engrène avec celle du voile annulaire pour former un entraînement à jeu circonférentiel entre le voile et le moyeu, et c'est la denture de la bague rapportée qui sert au logement des moyens élastique du pré-amortisseur.

De la sorte, les fonctions d'engrènement et de pré-amortissement étant séparées, les moyens correspondants peuvent tre dissociés et axialement décalés les uns par rapport aux autres. Le nombre de moyens élastiques du pré-amortisseur n'est pas limité et la fonction d'engrènement avec jeu circonférentiel peut tre assurée avec un plus grand nombre de dents, ce qui est favorable à une plus grande durée de service. En variante, on peut réduire le nombre de dents pour augmenter le débattement angulaire entre le voile et le moyeu.

En outre, le montage de la bague sur le moyeu est simplifié, du fait que la solidarisation en rotation de la bague et du moyeu est assurée par engrènement de deux dentures et non plus par des moyens de blocage axial de la bague sur le moyeu.

L'engrènement des dentures permet aussi une indexation angulaire de la bague par rapport au moyeu et au voile.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
-les dents de la denture interne de la bague sont angulairement alignées avec les échancrures de sa denture externe, ce qui permet d'augmenter la résistance de la bague et d'implanter les ressorts du pré-amortisseur sur une surface cylindrique de plus faible diamètre,
-ladite bague rapportée est emmanchée à force ou avec un jeu faible sur le moyeu,
-la surface interne de la bague rapportée comprend un épaulement venant en butée sur un épaulement de la surface extérieure du moyeu, et définissant la position axiale de la bague sur le moyeu.

De préférence, les dents de la denture précitée du moyeu sont en deux parties axialement alignées de hauteur radiale différente, reliées entre elles par un épaulement, les premières parties de ces dents engrenant avec la denture précitée du voile et les secondes parties avec la denture de la surface intérieure de la bague rapportée, les épaulements entre ces deux parties définissant une position axiale de la bague sur le moyeu.

Cela permet, de façon simple, de profiter de la denture formée sur le moyeu pour engrènement avec la denture du voile, pour assurer la solidarisation en rotation de la bague et du moyeu et définir la position axiale de la bague sur le moyeu.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens élastiques du pré-amortisseur sont également logés dans des échancrures d'une surface cylindrique qui entoure la denture extérieure de ladite bague et qui fait partie d'un palier de centrage du voile et du disque d'embrayage sur le moyeu.

Avantageusement, ce palier, qui sert au centrage du disque et du voile, peut aussi servir de moyen de frottement entre le voile et une rondelle de guidage solidaire du disque d'embrayage et entre cette rondelle de guidage et la bague rapportée sur le moyeu, et fait en outre partie des moyens constitutifs du pré-amortisseur.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la bague rapportée sur le moyeu comprend une portée tronconique de support et de guidage d'une partie tronconique correspondante dudit palier.

La bague rapportée sur le moyeu peut tre réalisée en n'importe quelle matière, dont le choix dépend du coefficient de frottement recherché entre la bague et le palier précité pour bien amortir les vibrations. Elle peut notamment tre en une matière frittée, par exemple du mme type que celle du moyeu, ou en une matière plastique, éventuellement chargée pour une plus grande résistance mécanique.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :
-la figure 1 est une vue schématique de face d'un moyeu comprenant une bague cylindrique rapportée conformément à l'invention ;
-la figure 2 est une vue schématique en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ;
-la figure 3 est une vue schématique en perspective éclatée du moyeu et de la bague ;
-la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale d'un amortisseur de torsion selon l'invention.

Dans le mode de réalisation représenté aux dessins, un moyeu cylindrique 10 dont la surface interne comporte des cannelures longitudinales 12 pour sa liaison en rotation avec un arbre mené (tel que celui représenté en trait fantôme dans la figure 4), comprend sur sa surface externe une denture 14 dont les dents ont une section transversale trapézoïdale et sont formées chacune de deux parties 16,18 axialement alignées qui ont des hauteurs radiales différentes par rapport à l'axe 20 du moyeu et qui sont reliées l'une à l'autre par un épaulement 22, les parties 18 des dents ayant une hauteur radiale inférieure à celle des parties 16 de ces dents.

La denture 14 est formée dans une partie intermédiaire de la surface périphérique extérieure du moyeu 10, à distance de ses deux extrémités frontales 24 et 26.

Une bague cylindrique 28 qui peut tre métallique, ou en matière plastique ou en matière frittée pour des raisons de simplification de fabrication, est rapportée sur le moyeu 10, du côté des parties 18 de la denture 14 et comprend une surface interne étagée, formée de deux parties cylindriques 30 et 32 de diamètre différent reliées entre elles par un épaulement 34.

La partie cylindrique 30 a un diamètre interne très légèrement supérieur au diamètre de la surface cylindrique externe 36 du moyeu 10, et la partie cylindrique 32 a un diamètre interne très légèrement supérieur au diamètre de la surface périphérique des parties 18 de la denture 14 du moyeu 10, pour permettre un montage de la bague 28 sur le moyeu 10 par emmanchement avec un jeu faible, 1'épaulement interne 34 de la bague 28 venant s'appliquer sur la face d'extrémité correspondante de la denture 14, tandis que l'extrémité frontale de la deuxième partie 32 de la bague 28 vient buter sur les épaulements 22 de la denture 14 du moyeu 10. En variante, la bague 28 est emmanchée à force sur le moyeu, le diamètre interne de sa partie 30 étant légèrement inférieur au diamètre de la surface 36 du moyeu.

Des dents 38 à section trapézoïdale sont formées en saillie sur la partie 32 de la surface interne de la bague 28 et sont dimensionnées de façon à s'engager avec un jeu circonférentiel très faible entre les parties 18 de la denture 14 du moyeu 10, pour solidariser en rotation la bague et le moyeu.

A son extrémité tournée vers la denture 14 du moyeu 10, la surface extérieure de la bague 28 comprend des dents 40 à section globalement trapézoïdale dont la petite base est raccordée à la surface extérieure de la bague 28, et qui délimitent entre elles des échancrures trapézoïdales 42 formant logements de ressorts hélicoïdaux d'un préamortisseur de torsion, comme cela sera décrit plus en détail en référence à la figure 4.

Avantageusement, les dents 38 sont angulairement alignées avec les échancrures 42 pour augmenter la résistance de la bague.

A son autre extrémité, la surface extérieure de la bague 28 forme une portée tronconique 44.

L'amortisseur de torsion pour embrayage à friction qui est représenté en figure 4, permet d'amortir, au ralenti et aux autres régimes de rotation d'un moteur à combustion interne, les vibrations et chocs susceptibles de se produire lors de la transmission d'un couple moteur entre un élément d'entrée de l'amortisseur et son élément de sortie, constitué par le moyeu 10 solidaire en rotation d'un arbre mené 46 (représenté en traits fantômes) qui peut tre l'arbre d'entrée d'une boite de vitesses dans le cas d'un embrayage pour véhicule automobile.

De façon connue de l'homme du métier et comme décrit par exemple dans le document WO 96/14521, un disque 48 d'embrayage à friction est fixé, à sa périphérie interne, par des colonnettes non représentées à deux rondelles de support et de guidage 50 et 52 qui sont sensiblement parallèles et qui s'étendent radialement sensiblement au niveau des extrémités du moyeu 10. Entre les rondelles 50 et 52 se trouve un voile annulaire plan 54 qui s'étend dans un plan radial par rapport à l'axe 20 du moyeu 10 et dont la périphérie interne comprend une denture 56 engrenant, avec un jeu circonférentiel prédéterminé, avec les parties de dents 16 du moyeu 10, les dents, ici de forme trapézoïdale, de la denture 56 pénétrant avec un jeu circonférentiel dans les échancrures formées entre les parties de dent 16 du moyeu. La périphérie interne de la première rondelle de guidage 50, sur laquelle est appliqué le disque 48, est supportée par une extrémité cylindrique d'un palier de support et de guidage 58 qui comprend une partie de surface interne tronconique d'appui sur la portée tronconique 44 de la bague 28, et une partie cylindrique 60 de plus grand diamètre, entourant à distance les dents 40 de la surface extérieure de la bague 28 et se terminant par des pions 62 de fixation en rotation sur le voile annulaire 54.

La partie cylindrique 60 du palier 58 comporte des dents internes semblables aux dents 40 de la bague 28 et déterminant entre elles des échancrures ouvertes en direction de l'axe 20 et semblables aux échancrures 42 de la bague 28 qui sont ouvertes en direction opposée à l'axe 20, des ressorts hélicoïdaux 64 à faible raideur étant logés dans les échancrures 42 de la bague 28 et dans les échancrures correspondantes de la partie 60 du palier 58.

Des ressorts hélicoïdaux 66 de plus grande raideur sont montés, d'une part, dans des ouvertures en regard 68 et 70 des deux rondelles 50 et 52, radialement à l'extérieur du palier 58, et d'autre part dans des orifices 72 en vis à vis du voile annulaire 54, pour constituer un amortisseur principal. Des rondelles de frottement 74 et 76 sollicitées élastiquement par des rondelles
Belleville 78 et 80 respectivement, sont montées entre la deuxième rondelle de guidage 52 et le moyeu 10, d'une part, et entre cette deuxième rondelle 52 et le voile annulaire 54, d'autre part, pour amortir les oscillations des ressorts 64 et 66.

La rondelle 76 est liée en rotation à la rondelle de guidage 52 par des pions (non référencés) engagés de manière complémentaire dans des trous de la rondelle de guidage 52. La rondelle 74 présente à sa périphérie interne un anneau comportant des bassages engagés dans des échancrures ménagées à la périphérie interne de la rondelle de guidage 52 pour liaison en rotation de la rondelle 74 avec la rondelle de guidage 52. Ainsi des moyens de frottement à action axiale sont associés respectivement à l'amortisseur principal et au préamortisseur, les rondelles 76,80 entourant les rondelles 74,78. La première rondelle de guidage 50 présente à sa périphérie interne un rebord annulaire 82 d'orientation axiale pour contact avec la périphérie externe de l'extrémité correspondante du palier 58.

Le palier 58 fait également office d'organe de frottement entre la première rondelle 50, la bague 28 rapportée sur le moyeu 10 et le voile annulaire 54.

Cet amortisseur de torsion fonctionne de la façon suivante :
au régime de ralenti du moteur, le voile annulaire 54 est solidaire en rotation des rondelles de guidage 50 et 52 et du disque d'embrayage 48, en raison de la grande raideur des ressorts 66. Les vibrations sont absorbées par les ressorts 64 à action circonférentielle de faible raideur du préamortisseur et par les frottements entre, d'une part, le palier 58 et la bague 28 montée sur le moyeu 10 et d'autre part, le moyeu 10 et la rondelle 74.

Aux vitesses de rotation plus élevées, les ressorts 64 du pré-amortisseur sont comprimés, la denture périphérique intérieure du voile annulaire 54 est en prise avec les parties de dents 16 du moyeu 10 de sorte que le voile 54 devient solidaire en rotation du moyeu, et l'absorption des vibrations et des chocs se fait par compression des ressorts 66 et par frottement d'une part des rondelles 74 sur le moyeu 10 et 76 sur le voile annulaire 54 et d'autre part de la rondelle de guidage 50 sur le palier 58.

Pour plus de détails sur le fonctionnement de cet amortisseur de torsion, on pourra se reporter au document WO 96/14521 dont le contenu est incorporé ici par référence.

De façon générale, l'ensemble moyeu 10-bague rapportée 28 selon l'invention permet de combiner les avantages des dispositifs décrits dans les documents antérieurs précités WO 96/14521 et WO 98/36188, sans en présenter les inconvénients.

La bague 28 peut tre en matière plastique moulable, de préférence renforcée par des fibres.

Elle peut aussi tre en matière métallique, de préférence moulable, ou en matière frittée, en fonction du frottement souhaité entre la portée conique 44 de la bague et le palier 58.

Il est possible également que la bague 28 engrène avec un jeu circonférentiel faible de montage avec la denture 14 du moyeu.

Dans 1'exemple décrit, le disque 48 comprend à sa périphérie externe des garnitures de friction pour sa liaison en rotation de façon débrayable avec un plateau de réaction solidaire en rotation de l'arbre vilebrequin du moteur. En variante, le disque 48 peut tre fixé directement sur un plateau solidaire en rotation de l'arbre moteur, ou bien un prolongement de la première rondelle 50 est fixé sur un tel plateau.

Le nombre d'échancrures 42 de la bague 28 dépend des applications et peut tre inférieur ou égal au nombre des dents 38. Grâce aux dents 38, l'épaisseur de matière au fond des échancrures 42 est suffisante et les ressorts 64 de faible raideur, qui sont sensibles à la force centrifuge, peuvent tre implantés sur un faible diamètre. Les ressorts 64 et 66 peuvent aussi tre remplacés, au moins en partie, par des blocs de matière élastique.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1-Amortisseur de torsion notamment pour disque d'embrayage à friction, comprenant un pré-amortisseur agissant entre un moyeu (10) destiné à tre solidarisé en rotation à un arbre mené (46) et un voile annulaire (54) entourant le moyeu (10), des dentures (14, 56) formées sur le moyeu (10) et le voile (54) et engrenant l'une avec l'autre avec un jeu circonférentiel, et un amortisseur principal agissant entre le voile (54) et le disque d'embrayage (48), caractérisé en ce que le moyeu (10) comporte une bague cylindrique (28) rapportée dont la surface interne comprend une denture (38) engrenant sensiblement sans jeu avec la denture (14) précitée du moyeu et dont la surface extérieure comprend une denture (40) délimitant des échancrures (42) dans lesquelles sont logés des moyens élastiques (64) à action circonférentielle du pré-amortisseur.

2-Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents de la denture interne (38) de la bague sont radialement alignées avec les échancrures (42) de logement des moyens élastiques (64) du pré-amortisseur.

3-Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague rapportée (28) est emmanchée à force sur le moyeu (10).

4-Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague est emmanchée avec jeu sur le moyeu (10).

5-Amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface interne de la bague rapportée (28) comprend un épaulement (34) venant en butée sur l'extrémité de la denture (14) du moyeu (10).

6-Amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dents de la denture (14) précitée du moyeu sont en deux parties (16,18) axialement alignées de hauteur radiale différente, reliées entre elles par un épaulement (22), les premières parties (16) de ces dents engrenant avec la denture (56) précitée du voile (54) et les deuxièmes parties (18) avec la denture (38) de la surface intérieure de la bague rapportée (28), les épaulements (22) entre ces deux parties (16,18) définissant une position axiale de la bague (28) sur le moyeu (10).

7-Amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques (64) du pré-amortisseur sont également logés dans des échancrures d'une surface cylindrique (60) qui entoure la denture extérieure (40) de la bague (28) et qui fait partie d'un palier (58) de centrage du voile (54) et du disque d'embrayage (48).

8-Amortisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface extérieure de la bague (28) comprend une portée tronconique (44) de support et de guidage d'une partie tronconique correspondante du palier (58) précité.

9-Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite partie tronconique du palier (58) est interposée entre la bague rapportée (28) et une rondelle de guidage (50) solidaire du disque d'embrayage (48).

10-Amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague rapportée (28) est en matière plastique ou en matière frittée.