FR3038681A1 - Dispositif de transmission de couple equipe de moyens d'amortissement et d'un limiteur de couple - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de transmission de couple pour une chaîne de transmission de véhicule ; ledit dispositif de transmission de couple comportant - un premier élément (2) et un second élément (3a) mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation X ; et - un élément intermédiaire (3b) disposé dans un chemin de transmission du couple entre le premier élément (2) et le second élément (3a) ; - l'élément intermédiaire (3b) étant accouplé audit premier élément (2) par des moyens élastiques d'amortissement (28, 29) et étant associé audit second élément (3a) par un limiteur de couple (21) ; ledit dispositif de transmission de couple étant remarquable en ce qu'il comporte des moyens de butée aptes à limiter la rotation relative du premier élément (2) par rapport à l'élément intermédiaire (3b) et aptes à intervenir avant le déclenchement du limiteur de couple.

Description

Domaine technique L’invention se rapporte au domaine des transmissions pour véhicule automobile et concerne plus particulièrement un dispositif de transmission de couple équipé de moyens d’amortissement, tel qu’un double volant amortisseur.

Arrière-plan technologique

Un moteur à explosion présente, du fait des explosions se succédant dans les cylindres du moteur, des acyclismes. Afin de filtrer les vibrations engendrées par les acyclismes en amont de la boite de vitesses, il est connu d’équiper les transmissions de véhicule d’un dispositif de transmission de couple comportant de moyens d’amortissement des vibrations, tel qu’un double volant amortisseur (DVA). A défaut, des vibrations pénétrant dans la boîte de vitesses y provoqueraient en fonctionnement des chocs, bruits ou nuisances sonores particulièrement indésirables.

Il est également connu d’équiper les dispositifs de transmission de couple avec un limiteur de couple apte à limiter le couple transitant au travers de la chaîne de transmission du véhicule automobile de sorte à protéger les équipements sensibles aux surcouples.

Un double volant amortisseur équipé d’un tel limiteur de couple est divulgué dans le document FR2738606. Le double volant amortisseur comporte un volant d’inertie primaire destiné à être fixé au vilebrequin d’un moteur, un volant d’inertie secondaire destiné à constituer le plateau de réaction d’un embrayage à friction et des moyens élastiques d’amortissement agissant entre les deux volants. Le volant secondaire est formé en deux parties, à savoir une première partie centrale montée mobile sur le volant primaire et sur laquelle agissent les moyens élastiques d’amortissement et une seconde partie externe montée mobile en rotation sur la première partie centrale et conçue pour constituer le plateau de réaction de l’embrayage à friction. Le limiteur de couple est interposé entre les deux parties précitées du volant secondaire et autorise une rotation relative des deux parties l’une par rapport à l’autre lorsque le couple appliqué à l’une des deux parties est supérieur ou égal à un seuil de déclenchement du limiteur de couple de telle sorte que les surcouples ne soient pas transmis au travers de la chaîne de transmission du véhicule.

Le limiteur de couple est constitué de moyens d’accouplement à friction qui exercent entre les deux parties du volant secondaire un couple résistant de frottement qui permet de les solidariser en rotation tant que le couple appliqué à l’une des deux parties est inférieur au seuil de déclenchement du limiteur de couple et d’autoriser une rotation relative lorsque le couple appliqué est supérieur ou égal audit seuil de déclenchement. Un tel limiteur de couple à friction ne permet toutefois pas de garantir un déclenchement précis. Il est en effet difficile de limiter les incertitudes quant au seuil de déclenchement du limiteur de couple, compte-tenu des tolérances de fabrication de ses éléments. De plus, le seuil de déclenchement du limiteur de couple est susceptible de subir des variations importantes en fonction des variations de température de ses composants et de leur degré d'usure, notamment. Dès lors, en raison des incertitudes quant au seuil de déclenchement du limiteur de couple, les moyens élastiques d’amortissement sont susceptibles d’être sollicitées de manière excessive en cas de surcouple. Le limiteur de couple n’est donc pas apte à assurer une protection efficace des moyens élastiques d’amortissement. Résumé

Une idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif de transmission de couple associant des moyens d’amortissement et un limiteur de couple permettant de résoudre les inconvénients de l’état de la technique, en permettant une protection accrue des moyens élastiques d’amortissements.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un dispositif de transmission de couple pour une chaîne de transmission de véhicule ; ledit dispositif de transmission de couple comportant : - un premier élément et un second élément mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X; et - un élément intermédiaire disposé dans un chemin de transmission du couple entre le premier élément et le second élément; - l’élément intermédiaire étant mobile en rotation par rapport au premier élément autour de l’axe de rotation X et étant accouplé de manière élastique audit premier élément par des moyens élastiques d’amortissement de sorte à permettre une transmission de couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément et l’élément intermédiaire ; - l’élément intermédiaire étant mobile en rotation par rapport au second élément autour de l’axe de rotation X et étant associé audit second élément par un limiteur de couple, le limiteur de couple étant agencé pour solidariser en rotation l’élément intermédiaire et le second élément lorsqu’un couple transmis entre l’élément intermédiaire et le second élément présente une valeur inférieure à un seuil de déclenchement du limiteur de couple et pour autoriser une rotation relative entre l’élément intermédiaire et le second élément lorsqu’un couple appliqué à l’élément intermédiaire ou au second élément présente une valeur supérieure ou égale audit seuil de déclenchement de manière à limiter le couple transmis entre l’élément intermédiaire et le second élément ; ledit dispositif de transmission de couple comporte en outre des moyens de butée aptes à limiter la rotation relative du premier élément par rapport à l’élément intermédiaire au moins dans une position relative de fin de course, ladite position relative de fin de course étant destinée à être atteinte pour un couple transmis entre le premier élément et l’élément intermédiaire selon un premier sens prenant une valeur supérieure ou égale à un couple d’arrêt, lesdits moyens de butée étant agencés de telle sorte que le couple d’arrêt soit inférieur au seuil de déclenchement du limiteur de couple.

Ainsi, grâce aux moyens de butée, le limiteur de couple se déclenche, au moins selon un sens de transmission du couple, pour un angle de débattement prédéterminé entre le premier élément et l’élément intermédiaire, ce qui permet d’assurer une protection efficace des moyens élastiques d’amortissement.

En d’autres termes, en figeant la position relative des premier et second éléments, et par là même, les sollicitations sur les moyens élastiques, avant le déclenchement du limiteur de couple, les sollicitations maximums susceptibles d’agir sur les moyens élastiques sont précisément délimitées.

De plus, la présence du limiteur de couple permet de protéger toutes parties sensibles de la chaîne de transmission (languettes de plateau, boite de vitesse,...).

Par conséquent, la combinaison du limiteur de couple et des butées précités permet, d’une part, de protéger les moyens d’amortissement grâce aux moyens de butée qui limitent précisément le couple maximum susceptible d’être transmis par les moyens élastique et, d’autre part, d’éviter la transmission par ces moyens de butée, de surcouples et de chocs au reste de la chaîne de transmission, grâce à la présence du limiteur de couple.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif de transmission de couple peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

Le seuil de déclenchement du limiteur de couple est susceptible de subir des variations entre un seuil minimum et un seuil maximum, et le couple d’arrêt est inférieur au seuil minimum de déclenchement du limiteur de couple. Ainsi, les variations du seuil de déclenchement du limiteur de couple n’ont pas d’impact sur la courbe caractéristique d’amortissement et les performances de l’amortisseur.

Les moyens de butées sont portés par le premier élément et l’élément intermédiaire. -

De préférence, les moyens de butées sont agencés en parallèle des moyens élastiques d’amortissement. Dans ce cas de figure, en intégrant un limiteur de couple dont le seuil minimum de déclenchement est supérieur au couple d’arrêt, il est possible de s’assurer que la courbe d’amortissement sera bien respectée sur toute la plage de débattement angulaire de l’amortisseur, quelles que soient les variations du seuil de déclenchement du limiteur de couple et la raideur de l’amortisseur, notamment en fin de débattement.

Le dispositif comporte au moins deux surfaces de butées portées par le premier élément et l’élément intermédiaire, ces deux surfaces de butées étant agencées pour entrer en contact l’une contre l’autre pour limiter la rotation relative entre le premier élément et l’élément intermédiaire.

Le premier sens précité est un sens rétro, c’est-à-dire un sens correspondant à une transmission de couple des roues vers le moteur du véhicule.

Les moyens de butées sont aptes à limiter la rotation relative du premier élément par rapport à l’élément intermédiaire entre deux positions relatives de fin de course ; les deux positions relatives de fin de course étant destinées à être respectivement atteintes pour un couple transmis entre le premier élément et l’élément intermédiaire selon un premier sens prenant une valeur supérieure ou égale à un couple d’arrêt rétro et pour un couple transmis entre le premier élément et l’élément intermédiaire, selon un second sens opposé audit premier sens, prenant une valeur supérieure ou égale à un couple d’arrêt direct ; lesdits moyens de butée étant agencés de telle sorte que le couple d’arrêt direct et le couple d’arrêt rétro soient inférieurs au seuil de déclenchement du limiteur de couple.

Les moyens de butée sont agencés de telle sorte que le couple d’arrêt direct et le couple d’arrêt rétro soient inférieurs au seuil de déclenchement du limiteur de couple.

Le second élément et l’élément intermédiaire sont montés en rotation l’un sur l’autre via des surfaces de portée cylindriques.

Le limiteur de couple est de type à friction.

Le second élément présente une surface d’appui en vis-à-vis d’une surface d’appui de l’élément intermédiaire et le limiteur de couple comporte une rondelle élastique qui est agencée pour exercer une charge apte à plaquer la surface d’appui du second élément contre la surface d’appui de l’élément intermédiaire. L’un parmi le second élément et l’élément intermédiaire est recouvert par un revêtement anti-usure et stabilisateur de coefficient de friction. A titre d’exemple, l’un parmi le second élément et l’élément intermédiaire est nickelé, ce qui permet de limiter son usure ainsi que les variations du coefficient de frottement s’opposant au mouvement relatif du second élément par rapport à l’élément intermédiaire.

Le limiteur de couple comporte une rondelle de support fixée sur l’élément intermédiaire et la rondelle élastique est intercalée axialement entre la rondelle de support et le second élément.

Les moyens élastiques d'amortissement comportent au moins une lame élastique fixée sur l’un parmi l’élément intermédiaire et le premier élément et coopérant avec un élément d’appui porté par l’autre parmi l’élément intermédiaire et le premier élément. De tels moyens élastiques étant particulièrement sensibles aux sur-couples, l’utilisation du limiteur de couple et des moyens de butée précités s’avère particulièrement avantageuse en combinaison avec ces moyens élastiques.

Les moyens élastiques d'amortissement comportent au moins une lame élastique fixée sur l’élément intermédiaire et coopérant avec un élément d’appui porté par le premier élément, ladite au moins une lame élastique et la rondelle de support du limiteur de couple sont fixées sur l’élément intermédiaire par des organes de fixation communs.

Selon un mode de réalisation, l’un parmi le premier élément et le second élément est un volant d’inertie secondaire d’un double volant amortisseur destiné à former un plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage et l’autre parmi le première élément et le second élément forme avec l’élément intermédiaire un volant d’inertie primaire du double volant amortisseur.

Le volant d’inertie primaire comporte un moyeu sur lequel est monté en rotation le volant d’inertie secondaire.

Selon un mode de réalisation, le premier élément est un volant d’inertie primaire d’un double volant amortisseur destiné à être fixé à un vilebrequin d’un moteur et l’élément intermédiaire et le second élément forment ensemble un volant d’inertie secondaire du double volant amortisseur. L’élément intermédiaire est monté en rotation sur le premier élément par l’intermédiaire d’un palier et présente une surface de portée sur laquelle est monté en rotation le second élément. Le second élément est destiné à former un plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage.

Selon un mode de réalisation, l’élément intermédiaire comporte des pattes s’étendant radialement vers l’extérieur et les moyens de butées comportent des surfaces de butées portées par lesdites pattes et aptes à coopérer avec des surfaces de butée portées par le premier élément lorsque le premier élément et l’élément intermédiaire atteignent leur positions relatives de fin de course.

Selon un autre mode de réalisation, les moyens de butées comportent un doigt porté par l’élément intermédiaire et faisant saillie axialement vers le premier élément et apte à coopérer avec des surfaces de butée portées par le premier élément lorsque le premier élément et l’élément intermédiaire atteignent leur positions relatives de fin de course.

Le doigt est mobile à l’intérieur d’une rainure ménagée dans le premier élément et les extrémités circonférentiellement opposées de la rainure comportent chacune une surfaces de butée apte à coopérer avec le doigt.

Selon un second mode de réalisation, le premier élément est un volant d’inertie secondaire d’un double volant amortisseur destiné à former un plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage et l’élément intermédiaire et le second élément forment ensemble un volant d’inertie primaire du double volant amortisseur. Le second élément et le premier élément sont montés en rotation l’un par rapport à l’autre par l’intermédiaire d’un palier et le second élément présente une surface de portée sur laquelle est monté en rotation l’élément intermédiaire.

Les moyens élastiques d’amortissement comportent au moins une lame élastique solidaire en rotation de l’un des premier élément et élément intermédiaire et coopérant avec un élément d’appui porté par l’autre desdits premier élément et élément intermédiaire ; la lame élastique étant agencée de telle sorte que, dans une position angulaire relative différente d’une position relative de repos, l’élément d’appui exerce un effort de flexion sur la lame élastique produisant une force de réaction contraire de la lame élastique sur l’élément d’appui, cette force de réaction présentant une composante circonférentielle apte à rappeler lesdits premier élément et élément intermédiaire vers ladite position relative de repos. - La lame élastique comporte une surface de came et l’élément d’appui comporte un suiveur de came agencé pour coopérer avec la surface de came.

Le suiveur de came se déplace sur la lame élastique lorsque la lame élastique se déforme pour amortir les acyclismes. Dans ce cas de figure, l’invention permet de prédéterminer la position du suiveur de came sur la came lorsque le limiteur de couple se déclenche.

Le suiveur de came est un galet monté mobile en rotation sur le premier élément ou l’élément intermédiaire, par exemple par l’intermédiaire d’un palier à roulement. L’élément d’appui est disposé radialement à l’extérieur de la lame élastique. Une telle disposition permet de retenir radialement la lame élastique lorsqu’elle est soumise à la force centrifuge.

La lame élastique est agencée pour se déformer dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X.

La lame élastique est agencée pour se déformer pour amortir les acyclismes.

La lame élastique présente une forme en épingle à cheveu. - Aussi, la lame comporte un brin radialement externe flexible relié par une portion coudée à un brin radialement interne de fixation.

Le brin radialement interne de fixation est monté solidaire en rotation de l’élément intermédiaire et le doigt est agencé sur l’élément intermédiaire radialement entre le brin interne de fixation et le brin externe flexible. L’espace intérieur de l’amortisseur est ainsi avantageusement utilisé.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule automobile comportant un dispositif de transmission de couple précité.

Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. - La figure 1 est une vue en coupe d’un double volant amortisseur équipé de moyen d’amortissement à lames selon un premier mode de réalisation. - La figure 2 est une vue en coupe du double volant amortisseur de la figure 1 passant par une butée apte à limiter la rotation relative du volant d’inertie primaire par rapport au volant d’inertie secondaire. - La figure 3 est une vue en coupe du double volant amortisseur des figures 1 et 2. - La figure 4 est une autre vue en coupe du double volant amortisseur des figures 1 à 3. - La figure 5 est une vue de face d’un double volant amortisseur selon un second mode de réalisation dans laquelle le volant d’inertie secondaire n’est que partiellement représenté afin de permettre une visualisation des moyens d’amortissement et des butées agissant entre le volant d’inertie primaire et le volant d’inertie secondaire. - La figure 6 est une demi-vue en coupe du double volant amortisseur de la figure 5. - La figure 7 est une vue en coupe d’un double volant amortisseur selon un troisième mode de réalisation. - La figure 8 est une vue en perspective de la face arrière du volant primaire du double volant amortisseur de la figure 7. - La figure 9 est une vue en perspective de la face avant du volant secondaire du double volant amortisseur de la figure 7.

Description détaillée de modes de réalisation

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 du dispositif de transmission de couple. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation du dispositif de transmission de couple déterminant l'orientation "axiale" et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant dudit axe, l'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à l'axe du dispositif de transmission de couple et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation du dispositif de transmission de couple, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les termes "arrière" AR et "avant" AV sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre selon la direction axiale, un élément destiné à être placé proche du moteur thermique étant désigné par avant et un élément destiné à être placé proche de la boîte de vitesses étant désigné par arrière.

En relation avec les figures 1 à 4, d’une part, et avec les figures 5 et 6, d’autre part, deux modes de réalisation de double volant amortisseur sont représentés. Chaque double volant amortisseur 1 comprend un volant d’inertie primaire 2, destiné à être fixé au bout d’un vilebrequin d’un moteur à combustion, non représenté, et un volant d’inertie secondaire 3 qui est centré et guidé sur le volant primaire 2 au moyen d’un palier 4, tel qu’un palier à roulement à billes. Le volant secondaire 3 est destiné à former le plateau de réaction d’un embrayage, non représenté, relié à l’arbre d’entrée d’une boîte de vitesses.

Le volant primaire 2 comporte un moyeu 5 radialement interne supportant le palier 4, une portion annulaire 6 s’étendant radialement depuis le moyeu 5 et une jupe cylindrique 7 s’étendant axialement, vers l’arrière, depuis la périphérie externe de la portion annulaire 6. Le volant primaire 2 est pourvu d’orifices permettant le passage de vis de fixation 8, destinées à la fixation du volant primaire 2 sur le vilebrequin du moteur. Le volant primaire 2 porte, sur sa périphérie extérieure, une couronne dentée 9 pour l’entraînement en rotation du volant primaire 2, à l’aide d’un démarreur.

Le volant secondaire 3 comporte une surface annulaire plane 10, tournée vers l’arrière, destinée à former une surface d’appui pour une garniture de friction d’un disque d’embrayage, non représenté. Le volant secondaire 3 comporte, à proximité de son bord externe, des plots 11 et des orifices 24, représentés sur les figures 3 et 4, servant au montage d’un couvercle du dispositif d’embrayage.

Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 1 à 6, le volant secondaire 3 est formé en deux parties : à savoir un plateau externe 3a qui comporte la surface annulaire plane 10 destinée à former la surface d’appui pour un disque d’embrayage et une partie centrale 3b formant un moyeu pour le plateau externe 3a.

La partie centrale 3b est montée sur le moyeu 5 du volant primaire 2 avec interposition du palier à roulement 4. Pour ce faire, la portion interne de la partie centrale 3b comporte un logement de réception de la bague externe du palier à roulement 4. Le logement de réception de la bague externe du palier à roulement 4 est délimité à l’arrière par un épaulement permettant de retenir la bague externe.

Le plateau externe 3a est monté mobile en rotation sur la partie centrale 3b. Pour ce faire, la partie centrale 3b comporte une surface de portée cylindrique 16 coopérant avec une surface cylindrique 17 complémentaire ménagée sur un bord radialement interne du plateau externe 3a de telle sorte que la partie centrale 3b forme un moyeu pour le plateau externe 3a. La partie centrale 3b comporte un voile 18 qui se développe radialement vers l’extérieur, par rapport à la surface de portée cylindrique 16. Le voile 18 forme une surface d’appui 19 qui coopère avec une surface d’appui 20 du plateau externe 3a de sorte à limiter le mouvement vers l’avant du plateau externe 3a.

Le double volant amortisseur 1 comporte également un limiteur de couple 21 interposé entre la partie centrale 3b et le plateau externe 3a. Le limiteur de couple 21 permet de solidariser en rotation la partie centrale 3b et le plateau externe 3a de manière à transmettre intégralement le couple entre la partie centrale 3b et le plateau externe 3a tant que le couple appliqué sur la partie centrale 3b ou le plateau externe 3a est inférieur à un seuil de déclenchement du limiteur de couple. Lorsque le couple s’exerçant sur la partie centrale 3b ou le plateau externe 3a est supérieur ou égal au seuil de déclenchement, le limiteur de couple 21 autorise alors une rotation relative du plateau externe 3a par rapport à la partie centrale 3b de telle sorte que le couple n’est pas intégralement transmis. Un tel limiteur de couple 21 permet donc de limiter le couple transitant au travers de la transmission du véhicule automobile de sorte à protéger les équipements sensibles aux surcouples.

Dans le mode de réalisation représenté, le limiteur de couple 21 est du type à friction. Le limiteur de couple 21 comporte une rondelle de support 22 fixée sur la partie centrale 3b et une rondelle élastique 23, de type rondelle Belleville par exemple.

La rondelle de support 22 est formée dans une tôle métallique. La rondelle de support 22 est fixée sur la partie centrale 3b au moyen d’une pluralité de rivets 25. La rondelle de support 22 comporte deux orifices 26, notamment représentés sur la figure 4, au travers desquelles passent des pattes 27 de la rondelle élastique 23 qui s’étendent radialement vers l’intérieur. Ainsi, la rondelle élastique 23 est solidarisée en rotation à la rondelle de support 22 et par conséquent à la partie centrale 3b du volant secondaire 3. On peut prévoir des orifices et des pattes supplémentaires si on le souhaite.

La rondelle élastique 23 est logée dans un décrochage ménagé au niveau de bord interne de la surface arrière du plateau externe 3a. La rondelle élastique 23 est intercalée axialement entre la rondelle de support 22 et le plateau externe 3a. La rondelle élastique 23 exerce ainsi une charge axiale sur le plateau externe 3a de manière à le plaquer contre le voile 18 de la partie centrale 3b. Ainsi, un couple résistant de frottement dont la valeur est notamment déterminée par la charge de la rondelle élastique 23 s’exerce entre la surface d’appui 19 du voile 18 et la surface d’appui 20 du plateau externe 3a. Tant qu’un couple exercé sur le plateau externe 3a ou la partie centrale 3b présente une valeur inférieure au seuil de déclenchement du limiteur de pression, le couple n’est pas suffisant pour vaincre ce couple résistant de frottement de sorte que le plateau externe 3a demeure solidaire en rotation de la partie centrale 3b. Au contraire, dès lors qu’un couple exercé sur le plateau externe 3a ou la partie centrale 3b prend une valeur supérieure ou égale au seuil de déclenchement du limiteur de couple, le couple exercé est suffisant pour vaincre le couple résistant de frottement de telle sorte que le plateau externe 3a subit une rotation relative par rapport à la partie centrale 3b. La totalité du couple s’exerçant sur le plateau externe 3a ou la partie centrale 3b n’est alors pas transmise entre les deux parties du volant secondaire 3.

Selon un mode de réalisation, la partie centrale 3b est réalisée par forgeage d’un acier, tel qu’un acier 42CD4 par exemple, alors que le plateau externe 3a est réalisé en fonte, par un procédé de fonderie.

Selon un mode de réalisation, la partie centrale 3b subit un traitement de surface permettant de la protéger de l’usure et permettant ainsi de limiter les variations du coefficient de frottement au cours du temps. La partie centrale 3b peut notamment subir un traitement de nickelage. A titre d’exemple, la partie centrale 3b peut être recouverte d’une couche de nickel présentant une épaisseur comprise entre 5 et 10 pm.

Par ailleurs, le double volant amortisseur 1 est également équipé de moyens d’amortissement accouplant le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 de manière à permettre une transmission du couple avec amortissement des vibrations entre les volants primaire 2 et secondaire 3. En particulier, les moyens d’amortissement accouplent de manière élastique le volant primaire 2 à la partie centrale 3a du volant secondaire 3.

Dans les modes de réalisation représentés, les moyens d’amortissement sont des moyens à lames tels que décrits par exemple dans le document FR3008152.

On observe ainsi sur la figure 5 que les moyens élastiques d’amortissement comportent deux lames élastiques 28, 29 recourbées autour de l’axe de rotation X. Les deux lames élastiques 28, 29 sont symétriques l’une à l’autre par rapport à l’axe de rotation X. Les lames élastiques 28, 29 sont ici fixées sur la partie centrale 3b du volant secondaire 3. Selon d’autres modes de réalisation non représentés, les moyens d’amortissements comportent plus de lames, par exemple 3, 4, 5 ou 6.

Comme représenté sur les figures 1 et 3, les lames élastiques 28, 29 sont fixées sur la partie centrale 3b du volant secondaire par l’intermédiaire des rivets 25 qui permettent la fixation de la rondelle de support 22 à la partie centrale 3b du volant secondaire 3, ce qui permet de limiter le nombre de composants.

Chaque lame élastique 28, 29 présente une surface de came qui est agencée pour coopérer avec un élément d’appui formé par un suiveur de came 30 porté par le volant primaire 2. Les suiveurs de came 30 sont ici des galets 31 montés mobiles en rotation sur le volant primaire 2. Les suiveurs de came 30 sont maintenus en appui contre leur surface de came respective et sont agencés pour rouler contre ladite surface de came lors d’une rotation relative entre les volants primaire 2 et secondaire 3. Par ailleurs, les suiveurs de came 30 sont disposés radialement à l’extérieur de leur surface de came respective de sorte à maintenir radialement les lames élastiques 28, 29 lorsqu’elles sont soumises à la force centrifuge.

Chaque surface de came est agencée de telle sorte que, pour une rotation relative entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 dans un sens ou dans l’autre, par rapport à une position angulaire relative de repos, le suiveur de came 30 associé se déplace sur la surface de came et, ce faisant, exerce un effort de flexion sur la lame élastique 28, 29. Par réaction, la lame élastique 28, 29 exerce sur le suiveur de came 30 une force de rappel ayant une composante circonférentielle qui tend à ramener les volants primaire 2 et secondaire 3 vers leur position angulaire relative de repos. Ainsi, les lames élastiques 28, 29 sont aptes à transmettre un couple entraînant du volant primaire 2 vers le volant secondaire 3 (sens direct) et un couple résistant du volant secondaire 3 vers le volant primaire 2 (sens rétro). Par ailleurs, les vibrations de torsion et les irrégularités de couple qui sont produites par le moteur et transmises par le vilebrequin au volant primaire 2 sont amorties par la flexion des lames élastiques 28, 29.

Comme représenté par exemple sur la figure 1, les galets 31 sont avantageusement montés en rotation sur le volant primaire 2 par l’intermédiaire d’organes de roulement, tels que des billes, des rouleaux ou des aiguilles, de façon à réduire les frottements parasitaires susceptibles d’affecter la fonction d’amortissement. Les galets 31 sont chacun portés par une tige cylindrique 32 s’étendant parallèlement à l’axe de rotation X et dont une extrémité est fixée à l’intérieur d’un alésage ménagé dans le volant primaire 2. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le suiveur de came est réalisé sous la forme d’un palier lisse.

Dans un mode de réalisation alternatif non représenté, la structure est inversée et les lames élastiques 28, 29 sont fixées sur le volant primaire 2 alors que les galets 31 sont portés par la partie centrale 3a du volant secondaire 3.

Par ailleurs, bien que l’invention soit décrite ci-dessus en relation avec des moyens d’amortissement à lames, il est également possible d’utiliser des moyens d’amortissement à organes élastiques hélicoïdaux, tels que décrits par exemple dans les documents FR2969730 ou FR2936290. Les moyens d’amortissement peuvent comprendre des ressorts hélicoïdaux courbes comme dans le document précité FR2969730, des ressorts hélicoïdaux courbes et des ressorts hélicoïdaux droits agencés par paire en série comme dans le document FR2936290 précité ou uniquement des ressorts hélicoïdaux droits agencés en série et couramment désignés par l’acronyme LTD pour « long travel damper» en langue anglaise. Il est également possible d’utiliser des moyens d’amortissement à organes élastiques hélicoïdaux à orientation radiale.

Par ailleurs, le double volant amortisseur 1 comporte des moyens de butée aptes à limiter la rotation relative entre le volant primaire 2 et la partie centrale 3b du volant secondaire 3 entre une première et une seconde positions relatives de fin de course. La première position relative de fin de course est atteinte dès qu’un couple transmis selon un sens rétro - c’est-à-dire du volant secondaire vers le volant primaire - prend une valeur supérieure ou égale à un seuil, nommé couple d’arrêt rétro. La seconde position relative de fin de course est quant à elle atteinte dès qu’un couple transmis selon un sens direct - c’est-à-dire du volant primaire vers le volant secondaire - présente une valeur supérieure ou égale à un seuil, nommé couple d’arrêt direct. Ainsi, les moyens élastiques d’amortissement sont protégés et les couple susceptibles de transiter par les moyens élastiques d’amortissement sont nécessairement inférieurs au couple d’arrêt direct, dans le sens direct, et inférieurs au couple d’arrêt rétro, dans le sens rétro.

De manière avantageuse, les couples d’arrêt direct et rétro sont inférieurs aux seuils de déclenchement du limiteur de pression, ce qui permet d’assurer que le limiteur de pression se déclenche pour des positions relatives du volant primaire 2 et de la partie centrale 3b du volant secondaire 3 correspondant aux positions de fin de course.

Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 2, 3 et 4, les moyens de butée comportent un ou plusieurs doigts 33 se développant axialement à partir du voile 18 de la partie centrale 3b du volant secondaire 3. Chaque doigt 33 est monté mobile à l’intérieur d’une rainure 34 ménagée dans la surface arrière du volant primaire 2. Les extrémités circonférentiellement opposées de la rainure 34 comportent chacune une surfaces de butée 41, représentée sur la figure 4, apte à coopérer avec le doigt 33 associé de manière à limiter la rotation relative de la partie centrale 3b du volant secondaire 3 par rapport au volant primaire 2.

Le double volant amortisseur des figures 5 et 6 diffère de celui des figures 1 à 4 par la structure de ses moyens de butée. Comme représenté sur la figure 5, la partie centrale 3b du volant secondaire 3 comporte des pattes 35 se développant radialement vers l’extérieur. Chaque patte 35 comporte des surfaces de butée 36, 37 se développant radialement au niveau de ses extrémités circonférentiellement opposées. Les surfaces de butée 36, 37 sont chacune destinées à coopérer avec une surface de butée 38 portée par le volant primaire 2 lorsqu’un couple entraînant, transmis du volant primaire 2 vers le volant secondaire 3 atteint une valeur supérieure ou égale au couple d’arrêt direct et avec un autre surface de butée 39 portée par le volant primaire 2 lorsqu’un couple résistant, transmis du volant secondaire vers le volant primaire, atteint une valeur supérieure ou égale au couple d’arrêt rétro. Sur la figure 5, la rotation relative du volant primaire 2 par rapport au volant secondaire 3 selon le sens direct est illustrée par la flèche D alors que la rotation relative du volant primaire 2 par rapport au volant secondaire 3 selon le sens rétro est illustrée par la flèche R. Des moyens de butée ayant une telle structure permettent, par comparaison avec ceux des figures 1 à 4, de disposer les surfaces de butée plus loin de l’axe de rotation X, ce qui permet de limiter les efforts s’exerçant sur les moyens de butée lorsqu’ils arrivent en fin de course.

On observe par ailleurs sur la figure 5 que les pattes 35 peuvent être équipées de perçages 40 afin de limiter leur inertie.

Les figures 7 à 9 illustre un double volant amortisseur selon un troisième mode de réalisation. Les éléments identiques ou analogues aux éléments des figures 1 à 6, c’est-à-dire remplissant la même fonction, portent le même chiffre de référence augmenté de 100.

Le double volant amortisseur 101 illustré sur les figures 7 à 9 diffère des doubles volants amortisseurs 1 selon les modes de réalisation décrits ci-dessus en ce que c’est le volant primaire 102 du double volant amortisseur 1 qui est formé en deux parties 102a, 102b entre lesquelles est interposé un limiteur de couple 142.

Dans ce cas, le volant primaire 102 comporte une partie centrale 102a destinée à être fixée au bout d’un vilebrequin d’un moteur à combustion et une partie externe 102b montée en rotation sur la partie centrale 102a.

Dans un tel mode de réalisation, les moyens élastiques d’amortissement ainsi que les moyens de butée agissent entre la partie externe 102b du volant primaire 102 et le volant secondaire 103. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les suiveurs de came 130 sont montés mobiles en rotation sur la partie externe 102a du volant primaire 102 et coopèrent chacun avec un lame élastique 128, 129 fixées sur le volant secondaire 103. Par ailleurs, les moyens de butée comporte des éléments 143, représentés sur la figure 9, faisant saillie vers l’arrière du volant secondaire 103 et aptes à coopérer avec des surfaces de butée 138, 139, illustrées sur la figure 8, portées par la partie externe 102b du volant primaire 102, afin de limiter le débattement angulaire relatif entre la partie externe 102b du volant secondaire 102 et le volant primaire 103.

Par ailleurs, comme illustré sur la figure 7, le bord externe de la partie centrale 102a est reçue dans un épaulement 144 ménagé au niveau du bord interne de la partie externe 102b. L’épaulement 144 présente, d’une part, une surface d’appui axial 145 qui coopère avec une surface d’appui 146 de la partie centrale 102a de sorte à limiter le mouvement vers l’arrière de la partie externe 102b par rapport à la partie centrale 102a et, d’autre part, une surface cylindrique 147 coopérant avec une surface de portée cylindrique 148 formée sur le pourtour externe de la partie centrale 102a.

Le limiteur de couple 142 présente un fonctionnement similaire au limiteur de couple 21 décrit précédemment. Il comporte une rondelle de support 149 fixée sur la partie externe 102b et une rondelle élastique 150 de type rondelle de Belleville. La rondelle de support 149, est fixée sur la partie externe 102b au moyen d’une pluralité de rivets 151. La rondelle de support 149 comporte des orifices 152 au travers desquels passent des pattes 153 de la rondelle élastique 150 qui s’étendent radialement vers l’intérieur. La rondelle élastique 150 est intercalée axialement entre la rondelle de support 149 et la partie centrale 102a du volant primaire 102 et exerce ainsi une charge axiale sur la partie centrale 102a de manière à la plaquer contre la partie externe 102b.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

En particulier, si l’invention est décrite ci-dessus en relation avec un double volant amortisseur, elle est également applicable à d’autres amortisseurs de torsion et notamment aux amortisseurs de torsion aptes à être utilisés dans les chaînes de transmission des véhicules hybrides. L’usage du verbe « comporter», « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L’usage de l’article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n’exclut pas, sauf mention contraire, la présence d’une pluralité de tels éléments ou étapes.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de transmission de couple pour une chaîne de transmission de véhicule ; ledit dispositif de transmission de couple comportant : - un premier élément (2, 103) et un second élément (3a, 102a) mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ; et - un élément intermédiaire (3b, 102b) disposé dans un chemin de transmission du couple entre le premier élément (2, 103) et le second élément (3a, 102a) ; - l’élément intermédiaire (3b, 102b) étant mobile en rotation par rapport au premier élément (2, 103) autour de l’axe de rotation X et étant accouplé de manière élastique audit premier élément (2,103) par des moyens élastiques d’amortissement (28, 29, 128, 129) de sorte à permettre une transmission de couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément (2, 103) et l’élément intermédiaire (3a, 102b) ; - l’élément intermédiaire (3b, 102b) étant mobile en rotation par rapport au second élément (3a, 102a) autour de l’axe de rotation X et étant associé audit second élément (3a, 102a) par un limiteur de couple (21, 142), le limiteur de couple (21, 142) étant agencé pour solidariser en rotation l’élément intermédiaire (3b, 102b) et le second élément (3a, 102a) lorsqu’un couple transmis entre l’élément intermédiaire (3b, 102b) et le second élément (3a, 102a) présente une valeur inférieure à un seuil de déclenchement du limiteur de couple et pour autoriser une rotation relative entre l’élément intermédiaire (3b, 102b) et le second élément (3a, 102a) lorsqu’un couple appliqué à l’élément intermédiaire (3b, 102b) ou au second élément (3a, 102a) présente une valeur supérieure ou égale audit seuil de déclenchement de manière à limiter le couple transmis entre l’élément intermédiaire (3b, 102b) et le second élément (3a, 102a) ; ledit dispositif de transmission de couple étant caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de butée (33, 34, 35, 38, 39, 143, 138, 139) aptes à limiter la rotation relative du premier élément (2, 103) par rapport à l’élément intermédiaire (3b, 102b) dans au moins une position relative de fin de course, ladite position relative de fin de course étant destinée à être atteinte pour un couple transmis entre le premier élément (2, 103) et l’élément intermédiaire (3b, 102b) selon un premier sens prenant une valeur supérieure ou égale à un couple d’arrêt, lesdits moyens de butée étant agencés de telle sorte que le couple d’arrêt soit inférieur au seuil de déclenchement du limiteur de couple.
2. 2. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 1, dans lequel les moyens de butées sont aptes à limiter la rotation relative du premier élément par rapport à l’élément intermédiaire entre deux positions relatives de fin de course ; les deux positions relatives de fin de course étant destinées à être respectivement atteintes pour un couple transmis entre le premier élément (2, 103) et l’élément intermédiaire (3b, 102b) selon un premier sens prenant une valeur supérieure ou égale à un couple d’arrêt rétro et pour un couple transmis entre le premier élément et l’élément intermédiaire, selon un second sens opposé audit premier sens, prenant une valeur supérieure ou égale à un couple d’arrêt direct ; lesdits moyens de butée étant agencés de telle sorte que le couple d’arrêt direct et le couple d’arrêt rétro soient inférieurs au seuil de déclenchement du limiteur de couple.
3. 3. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le second élément (3a, 102a) et l’élément intermédiaire (3b, 102b) sont montés en rotation l’un sur l’autre via des surfaces de portée cylindriques (16, 17, 147, 148).
4. 4. Dispositif de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le second élément (3a, 102a) présente une surface d’appui (20, 146) en vis-à-vis d’une surface d’appui (19, 145) de l’élément intermédiaire (3b, 102b) et dans lequel le limiteur de couple (21, 142) comporte une rondelle élastique (23, 150) qui est agencée pour exercer une charge apte à plaquer la surface d’appui (20, 146) du second élément (3a) contre la surface d’appui (19, 145) de l’élément intermédiaire (3b, 102b).
5. 5. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 4, dans lequel l’un parmi le second élément (3a, 102a) et l’élément intermédiaire (3b, 102b) est recouvert par un revêtement anti-usure et stabilisateur de coefficient de friction, par exemple un nickelage.
6. 6. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le limiteur de couple (21, 142) comporte une rondelle de support (22, 149) fixée sur l’élément intermédiaire (3b, 102b) et dans lequel la rondelle élastique (23) est intercalée axialement entre la rondelle de support (22, 149) et le second élément (3a, 102a).
7. 7. Dispositif de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les moyens élastiques d'amortissement comportent au moins une lame élastique (28, 29) fixée sur l’un parmi l’élément intermédiaire (3b) et le premier élément (2) et coopérant avec un élément d’appui (30) porté par l’autre parmi l’élément intermédiaire (3b) et le premier élément (2).
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la lame élastique (28, 29) est fixée sur l’élément intermédiaire (3b) et l’élément d’appui (30) est porté par le premier élément (2).
9. 9. Dispositif selon les revendications 6, 7 et 8 prises en combinaison, dans lequel ladite au moins une lame élastique (28,29) et la rondelle de support (22) du limiteur de couple (21) sont fixées sur l’élément intermédiaire (3b) par des organes de fixation (25) communs.
10. 10. Dispositif de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le premier élément (2) est un volant d’inertie primaire d’un double volant amortisseur destiné à être fixé à un vilebrequin d’un moteur, dans lequel l’élément intermédiaire (3b) et le second élément (3a) forment ensemble un volant d’inertie secondaire (3) du double volant amortisseur, l’élément intermédiaire (3b) étant monté en rotation sur le premier élément (2) par l’intermédiaire d’un palier (4) et présentant une surface de portée (16) sur laquelle est monté en rotation le second élément (3a) et dans lequel le second élément (3a) est destiné à former un plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage.
11. 11. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 10, dans lequel l’élément intermédiaire (3b) comporte des pattes (35) s’étendant radialement vers l’extérieur et dans lequel les moyens de butées comportent des surfaces de butées (36, 37) portées par lesdites pattes (35) et aptes à coopérer avec des surfaces de butée (38, 39) portées par le premier élément (2) lorsque le premier élément (2) et l’élément intermédiaire (3b) atteignent leur positions relatives de fin de course.
12. 12. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 10, dans lequel les moyens de butées comportent un doigt (33) porté par l’élément intermédiaire (3b) et faisant saillie axialement vers le premier élément (2) et apte à coopérer avec des surfaces de butée portées par le premier élément (2) lorsque le premier élément (2) et l’élément intermédiaire (3b) atteignent leur positions relatives de fin de course.
13. 13. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 12, dans lequel le doigt (33) est mobile à l’intérieur d’une rainure ménagée dans le premier élément (2) et dans lequel les extrémités circonférentiellement opposées de la rainure (34) comportent chacune une surfaces de butée apte à coopérer avec le doigt (33).
14. 14. Dispositif de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le premier élément (103) est un volant d’inertie secondaire d’un double volant amortisseur (101) destiné à former un plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage, dans lequel l’élément intermédiaire (102b) et le second élément (102a) forment ensemble un volant d’inertie primaire (120) du double volant amortisseur, le second élément (102a) et le premier élément (103a) étant montés en rotation l’un par rapport à l’autre par l’intermédiaire d’un palier (104) et le second élément (102a) présentant une surface de portée (147) sur laquelle est monté en rotation l’élément intermédiaire (102b)..
15. 15. Véhicule automobile équipé d’un dispositif de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications 1 à 14.