FR3075288B1 - Dispositif de transmission avec moyen d'equilibrage - Google Patents
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Abstract
Dispositif de transmission de couple (1) pour un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comprenant : - un élément de friction (2) mobile en rotation autour d'axe de rotation X, l'élément de friction comprenant une zone de friction (3) apte à être pincée par un mécanisme de transmission de couple (50), - un amortisseur (4) comprenant un élément d'entrée d'amortisseur (5), un élément de sortie d'amortisseur (8), au moins un ressort (10) étant agencé entre l'élément d'entrée d'amortisseur (5) et l'élément de sortie d'amortisseur (8) de façon à se comprimer pour filtrer les acyclismes, et l'élément de friction (2) étant fixé à l'élément d'entrée d'amortisseur (5), - au moins un moyen d'équilibrage (11),
Description
DISPOSITIF DE TRANSMISSION AVEC MOYEN D’EQUILIBRAGE
Domaine technique
L’invention se rapporte au domaine des dispositifs de transmission de couple, en particulier pour les groupes motopropulseurs de véhicules automobiles.
L’invention porte aussi sur un ensemble de transmission comprenant un dispositif de transmission de couple et un mécanisme de transmission.
Arrière-plan technologique
Les transmissions de véhicule automobile sont généralement équipées d’un amortisseur de torsion permettant de filtrer les vibrations en amont de la boîte de vitesses de manière à éviter des chocs, bruits ou nuisances sonores particulièrement indésirables. De tels systèmes d’amortissement équipent notamment les doubles volants amortisseurs (DVA) et/ou les frictions d’embrayage, dans le cas d’une transmission manuelle ou robotisée, ou les embrayages de verrouillage, également appelés embrayages « lock-up >>, équipant les dispositifs d’accouplement hydraulique, dans le cas d’une transmission automatique.
Les systèmes d’amortissement comportent des moyens élastiques d’amortissement accouplant en rotation un élément d’entrée et un élément de sortie de manière à permettre une transmission du couple et un amortissement des acyclismes de rotation.
Dans l’art antérieur, il est connu de réduire le phénomène de balourd en utilisant des clous d’équilibrage qui sont positionnés dans l’amortisseur à des endroits appropriés pour compenser le phénomène de balourd, qui a été observé avant la mise en place du clou d’équilibrage.
Ce type de solution est par exemple décrit dans le document FR2669387. Néanmoins, le positionnement du clou sur les rondelles de guidage ne permet pas de positionner ce clou au-delà d’une certaine distance de l’axe de rotation, distance imposée par le rayon de la rondelle de guidage. Pourtant, plus la distance avec l’axe de rotation à laquelle le clou d’équilibrage est implanté est grande, plus l’équilibrage est efficace. A l’inverse, plus le clou d’équilibrage est positionné proche du centre, plus sa masse doit être importante, ce qui ne va pas dans le sens d’un allègement du dispositif de transmission de couple. Par ailleurs, circonférentiellement, le clou ne peut être disposé où on le souhaite sur les rondelles de guidage car certaines zones de la rondelle de guidage sont consacrées à la fixation de l’élément de friction et il est également difficile d’utiliser les zones de la rondelle de guidage à proximité des ressorts pour y monter un moyen d’équilibrage.
On connaît aussi des solutions antérieures dans lesquelles certains composants du dispositif de transmission ont été modifiés pour leur faire jouer, en plus de leur fonction initiale, la fonction d’équilibrage. Cette démarche ne permet pas de standardiser les pièces. Enfin, utiliser un composant existant pour lui faire jouer la fonction d’équilibrage ne permet pas de jouer sur la masse du dispositif exactement où on le souhaite. Les possibilités d’équilibrage sont donc limitées.
En outre, il peut être utile de mettre en œuvre les moyens d’équilibrage en fin d’assemblage en fonction de l’utilisation prévue pour le dispositif de transmission, ce qui n’est pas possible lorsque la fonction d’équilibrage est assurée par un composant assurant une autre fonction dans le dispositif de transmission (butée, entretoise, assemblage de pièces)
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de fournir un amortisseur de torsion présentant un bon équilibrage, avec des composants standards, et avec une grande liberté d’implantation du moyen d’équilibrage, circonférentiellement.
Une idée à la base de l’invention est aussi de fournir un dispositif d’équilibrage efficace qui n’alourdit pas de façon trop significative le dispositif de transmission.
Une idée à la base de l’invention est de différencier le plus tardivement possible dans le process de fabrication le dispositif de transmission en fonction de ses moyens d’équilibrage.
Pour cela, l’invention fournit, selon la revendication 1, un dispositif de transmission de couple pour un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comprenant :
- un élément de friction mobile en rotation autour d’axe de rotation X, l’élément de friction comprenant une zone de friction apte à être pincée par un mécanisme de transmission de couple ,
- un amortisseur comprenant un élément d’entrée d’amortisseur , un élément de sortie d’amortisseur, au moins un ressort étant agencé entre l’élément d’entrée d’amortisseur et l’élément de sortie d’amortisseur de façon à se comprimer pour filtrer les acyclismes, et l’élément de friction étant fixé à l’élément d’entrée d’amortisseur,
- au moins un moyen d’équilibrage.
Dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage, le moyen d’équilibrage est agencé radialement entre l’élément d’entrée d’amortisseur et la zone de friction.
Ainsi, l’invention offre une grande liberté d”équilibrage.
Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif de transmission peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
L’élément d’entrée d’amortisseur présente un contour extérieur, et chaque moyen d’équilibrage est agencé radialement à l’extérieur du contour extérieur de l’élément d’entrée d’amortisseur.
L’amortisseur présente un contour extérieur et chaque moyen d’équilibrage est agencé radialement à l’extérieur du contour extérieur de l’élément d’entrée d’amortisseur.
Le dispositif de transmission de couple comporte une pluralité de moyen d’équilibrage et chaque moyen d’équilibrage est agencé, dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par ce moyen d’équilibrage, radialement entre l’élément d’entrée d’amortisseur et la zone de friction.
- Selon un mode de réalisation, dans le plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage, le disque support est dépourvu de moyen d’équilibrage de l’autre côté de l’axe de rotation X.
Le moyen d’équilibrage est agencé sur l’élément de friction.
Le moyen d’équilibrage n’est relié qu’à l’élément de friction.
Le moyen d’équilibrage n’est relié qu’à l’élément de friction. Autrement dit, le moyen d’équilibrage n’est pas un élément de fixation servant à assembler deux pièces du dispositif de transmission.
Le moyen d’équilibrage est intégré à l’élément de friction.
Le moyen d’équilibrage est un évidement ménagé dans l’élément de friction. Ainsi l’équilibrage du dispositif de transmission permet aussi de l’alléger.
Le moyen d’équilibrage est une zone évidée ou usinée de l’élément de friction .
Le moyen d’équilibrage est un trou formé dans l’élément de friction.
Le moyen d’équilibrage est un élément ajoutant de la masse localement à une partie du dispositif de transmission de couple, notamment une partie de l’élément de friction. Ainsi on réduit le risque de fragilisation lié à l’enlèvement de matière. L’ajout de masse permet d’équilibrer plus facilement le dispositif de transmission, et donne plus de marges de manouvres pour l’équilibrage.
Le moyen d’équilibrage est un rivet.
Le rivet est fixé à l’élément de friction.
Le moyen d’équilibrage est un rivet avec deux têtes enserrant l’élément de friction, l’une des têtes étant plus lourde que l’autre des têtes. En particulier, la masse de l’une des têtes est au moins deux fois supérieure à la masse de l’autre des têtes. La tête de rivet la plus lourde est appelée tête d’équilibrage.
Le moyen d’équilibrage est un rivet aveugle ou à rupture de tige.
Le moyen d’équilibrage est un rivet plein.
Le moyen d’équilibrage est un élément soudé ou clipsé à l’élément de friction.
L’élément de friction comprend une portion de fixation, la portion de fixation de l’élément de friction étant fixée sur une zone radialement externe de l’élément d’entrée d’amortisseur.
La portion de fixation de l’élément de friction est située sur une zone radialement interne de l’élément de friction.
La zone de friction est située sur une zone radialement externe de l’élément de friction.
Le moyen d’équilibrage est agencé sur une zone intermédiaire de l’élément de friction située radialement entre la portion de fixation et la zone de friction de l’élément de friction.
L’élément d’entrée d’amortisseur présente, dans un plan perpendiculaire à l’axe X, un contour ondulé autour de l’axe X, le contour ondulé présentant au moins deux crêtes agencées circonférentiellement de part et d’autre d’un creux, au moins une partie du moyen d’équilibrage étant agencée circonférentiellement entre deux crêtes de l’élément d’entrée d’amortisseur.
Les crêtes ont un extremum définissant un diamètre de crête extérieur et le moyen d’équilibrage peut être agencé au moins en partie à l’intérieur de ce diamètre maxi. Ainsi, cette solution permet de réduire l’inertie de l’élément d’entrée d’amortisseur tout en maintenant le moyen d’équilibrage assez éloigné de l’axe X. Un tel contour ondulé est par exemple utile lorsque l’on souhaite limiter l’inertie de l’élément d’entrée d’amortisseur.
L’élément de friction présente une forme annulaire autour de l’axe X.
En variante, l’élément de friction est une pâle s’étendant sur un secteur angulaire limité autour de l’axe X, notamment sur un secteur de 10 à 45 degrés.
L’élément de friction porte au moins une garniture, ladite au moins une garniture étant portée par la zone de friction de l’élément de friction.
La garniture présente un contour intérieur, et chaque moyen d’équilibrage est agencé radialement à l’intérieur de ce contour intérieur.
L’élément de friction présente une progressivité axiale. Autrement dit, il présente des portions déformables aptes à exercer des efforts axiaux de rappel élastique s’opposant aux efforts de pincement de l’élément de friction.
L’élément d’entrée d’amortisseur comporte au moins une rondelle de guidage guidant retenant axialement le ressort.
L’élément d’entrée d’amortisseur comporte deux rondelles de guidage agencées axialement de part et d’autre des ressorts.
Les deux rondelles de guidage sont agencées à une distance axiale fixe l’une de l’autre.
Les deux rondelles de guidage sont montées solidaires en rotation.
Par exemple, des entretoises solidarisent en rotation les deux rondelles de guidage et les maintiennent à une distance fixe l’une de l’autre.
L’élément de sortie d’amortisseur est un voile agencé axialement entre les deux rondelles de guidage.
Le dispositif de transmission de couple comporte un organe mené couplé à l’élément de sortie d’amortisseur et apte à entraîner un arbre d’entrée de boite de vitesse.
L’organe mené est un moyeu comprenant des cannelures internes agencées pour coopérer avec des cannelures externe d’un arbre d’entrée de boîte de vitesse.
Le moyeu est couplé à l’élément de sortie d’amortisseur par l’intermédiaire d’une couronne dentée du moyeu.
L’organe mené est solidaire en rotation de l’élément de sortie d’amortisseur.
Le ressort prend appui, sur l’une de ses extrémité, contre les deux rondelles de guidage, et sur l’autre de ses extrémités, contre le voile.
La longueur axiale du moyen d’équilibrage est plus grande que l’épaisseur axiale du voile.
L’élément d’entrée d’amortisseur présente un dégagement de matière ou échancrure, le moyen d’équilibrage occupant au moins une partie de l’espace laissé par ce dégagement de matière ou échancrure. Ainsi, on peut alléger l’élément d’entrée d’amortisseur tout en maintenant le moyen d’équilibrage à une distance satisfaisante de l’axe de rotation.
Les rondelles de guidage sont montées rotatives autour du moyeu grâce à des paliers.
Le dispositif de transmission comprend un amortisseur pendulaire.
L’amortisseur pendulaire comporte un support pendulaire rotatif autour de l’axe de rotation.
Le support pendulaire est monté solidaire en rotation de l’élément de sortie d’amortisseur.
L’amortisseur pendulaire est centré sur l’organe mené par l’intermédiaire de son support pendulaire.
Le support pendulaire peut être solidaire en rotation de l’organe mené, par exemple par montage à force, ou par l’intermédiaire de cannelures.
Le support pendulaire peut être monté solidaire en rotation de l’élément de sortie d’amortisseur. Le support pendulaire peut être monté directement sur l’élément de sortie d’amortisseur.
Le montage solidaire en rotation du support pendulaire par rapport à l’élément de sortie d’amortisseur ou à l’organe mené doit être interprété comme solidaire en rotation au moins jusqu’à un certain niveau de couple, la présence d’un autre limiteur de couple (visant à protéger le pendule de surcouples) entre d’une part l’élément de sortie d’amortisseur ou l’organe mené, et d’autre part, le support pendulaire, n’étant pas exclue de cette invention.
L’amortisseur pendulaire comporte au moins une masse pendulaire, de préférence une pluralité de masses pendulaires, apte à se déplacer librement par rapport au support pendulaire et guidée par ce même support pendulaire.
La masse pendulaire peut être montée en périphérie externe du support pendulaire. La masse pendulaire est animée d’un mouvement pendulaire en fonctionnement et peut par exemple comporter deux parties montées axialement de part et d’autre du support pendulaire et reliées entre elles par une ou plusieurs entretoises traversant chacune une ouverture du support pendulaire. Un rouleau peut coopérer avec une piste de roulement ménagée dans chaque entretoise et avec le bord de l’ouverture correspondante du support pendulaire.
En variante, le rouleau peut coopérer avec deux pistes de roulement, chacune ménagée dans une ouverture d’une partie de la masse pendulaire, et avec une troisième piste de roulement formée par le bord d’une ouverture du support pendulaire différente des ouvertures du support pendulaire dédiées aux entretoises.
Dans chacun de ces cas, plusieurs rouleaux peuvent être prévus pour chaque masse pendulaire.
De préférence, la masse pendulaire et la zone de friction sont décalées axialement.
- Selon un mode de réalisation le moyen d’équilibrage est agencé radialement au-delà du bord radial interne des masses pendulaires.
De préférence, il existe un axe parallèle à l’axe de rotation traversant à la fois la masse pendulaire et le moyen d’équilibrage. Le moyen d’équilibrage et la masse pendulaire peuvent donc être axialement en face l’une de l’autre.
L’élément de friction comprend un disque annulaire agencé autour de l’axe X. Selon une variante, l’élément de friction comprend une pluralité de pales régulièrement réparties autour de l’axe X.
L’élément de friction comporte une pluralité de points d’implantation, chaque point d’implantation étant apte à recevoir un moyen d’équilibrage.
L’élément de friction comporte une pluralité de zones d’équilibrages, chaque zone d’équilibrage comportant une pluralité de points d’implantation.
L’élément d’entrée d’amortisseur présente un dégagement de matière ou échancrure en vis-à-vis axial de chaque zone d’équilibrage.
Les points d’implantation sont régulièrement répartis autour de l’axe X.
L’invention porte aussi sur un ensemble de transmission comprenant :
- le dispositif de transmission selon l’une des revendications précédentes,
- un mécanisme de pression agencé pour pincer de façon permanente ou temporaire l’élément de friction au niveau de ladite au moins une zone de friction.
Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel ensemble de transmission peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
Le mécanisme de pression est un limiteur de couple.
Le limiteur de couple comporte une rondelle d’appui, une rondelle de pression, une rondelle de réaction, l’élément de friction étant agencé axialement entre la rondelle de pression et la rondelle de réaction, un ressort agencé entre la rondelle d’appui et la rondelle de pression de façon à presser la rondelle de pression contre la zone de friction de sorte que la zone de friction soit pincée par la rondelle de pression et la rondelle de réaction;
- le limiteur de couple comporte un espace annulaire séparant axialement la rondelle d’appui et la rondelle de réaction et dans lequel la rondelle de pression, le ressort et la zone de friction de l’élément de friction sont agencés, le moyen d’équilibrage étant agencé également au moins en partie dans cet espace annulaire.
Ainsi, on peut profiter de cette cavité, habituellement non utilisée, pour implanter un moyen d’équilibrage qui est assez efficace à cet endroit relativement éloigné de l’axe de rotation.
La zone de friction de l’élément de friction, les garnitures, la rondelle de pression, et le ressort sont logés dans cet espace annulaire.
Les portions de montage de la rondelle d’appui et de la rondelle de réaction sont superposées.
L’une au moins de la rondelle d’appui et de la rondelle de réaction comporte un renfoncement axial de manière à créer l’espace annulaire logeant l’élément de friction, les garnitures, la rondelle de pression, le ressort et le moyen d’équilibrage.
Le renfoncement axial de la rondelle d’appui est orienté dans une direction opposée à la direction axiale du renfoncement de la rondelle de réaction.
Le moyen d’équilibrage est agencé radialement à l’intérieur de la rondelle de pression. Il y a un recouvrement radial entre la rondelle de pression et le moyen d’équilibrage, en particulier entre la tête d’équilibrage du rivet d’équilibrage (lorsque le moyen d’équilibrage est un rivet) et la rondelle de pression,
Dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage, le moyen d’équilibrage est agencé radialement entre le voile et la rondelle de pression.
Le moyen d’équilibrage présente un axe d’implantation, cet axe d’implantation étant situé dans l’espace annulaire du limiteur de couple.
L’ensemble de transmission peut comprendre un organe d’entrée de couple, notamment un volant moteur monté solidaire en rotation, au moyen d’organes de fixation tels que des vis ou des rivets, de la rondelle d’appui et de la rondelle de réaction du limiteur de couple.
La rondelle d’appui et la rondelle de réaction comportent chacune une portion de montage, les portions de montage étant assemblées l’une à l’autre et étant apte à être montées ensemble sur un volant moteur.
Le volant moteur est flexible, notamment axialement.
- A titre de comparaison, la longueur axiale du moyen d’équilibrage peut être plus grande que l’épaisseur axiale du voile. La longueur axiale du moyen d’équilibrage peut être plus grande que l’épaisseur axiale de l’ensemble composé de l’élément de friction et des garnitures. La longueur axiale du moyen d’équilibrage peut être plus grande que la distance axiale minimale séparant les rondelles de guidage. La longueur axiale du moyen d’équilibrage peut être plus grande que l’épaisseur axiale du pendule dans la zone des masses. La longueur axiale du moyen d’équilibrage peut être plus grande que l’épaisseur axiale de l’ensemble composé de l’élément de friction, des garnitures, et de la rondelle de pression.
- Selon un autre mode de réalisation non représenté, le mécanisme de friction est un mécanisme d’embrayage apte à pincer, dans un mode embrayé, l’élément de friction et apte à relâcher, dans un mode débrayé, l’élément de friction.
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 de face d’un dispositif de transmission selon un premier mode de réalisation de l’invention.
- La figure 2 est une vue en coupe selon AA de l’amortisseur de torsion de la figure 1, la partie supérieure correspondant à une vue du premier mode de réalisation dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage.
- La figure 3 est une vue en coupe agrandie de l’amortisseur de torsion de la figure 1.
- La figure 4 est une vue d’implantation de moyens d’équilibrage.
en persppective montrant un exemple
- La figure 5 est une vue de face d’un rivet d’équilibrage avant montage.
- La figure 6 est une vue de face d’un rivet d’équilibrage après montage.
- La figure 7 est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation.
- La figure 8 est une vue en perspective d’un troisième mode de réalisation.
- La figure 9 est une vue en coupe d’un quatrième mode de réalisation comprenant un pendule, cette vue en coupe correspondant à une vue du quatrième mode de réalisation dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage.
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 de l’amortisseur de torsion.
Par convention, l'orientation radiale est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation de l’amortisseur de torsion 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 de l’amortisseur de torsion 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 de l’amortisseur de torsion, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
La suite de la description est réalisée en regard des figures dans le cadre d’un limiteur de couple pour véhicule automobile, notamment pour un véhicule hybride. Cette description n’est pas limitative et l’invention est applicable par analogie à tout autre type de dispositif de transmission de couple comportant un amortisseur couplé à un élément de friction.
Les figures 1 à 4 représentent un dispositif de transmission de couple 1 pour un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comprenant :
- un élément de friction 2 mobile en rotation autour d’axe de rotation X, l’élément de friction 2 comprenant une zone de friction 3 apte à être pincée par un mécanisme de transmission de couple 50,
- un amortisseur 4 comprenant un élément d’entrée d’amortisseur 5, un élément de sortie d’amortisseur 8, des ressorts 10 étant agencés entre l’élément d’entrée d’amortisseur 5 et l’élément de sortie d’amortisseur 8 de façon à se comprimer pour filtrer les acyclismes,
L’élément de friction 2 est fixé à l’élément d’entrée d’amortisseur 5.
Pour corriger le phénomène de balourd, le dispositif de transmission comporte des moyens d’équilibrage 11.
L’élément d’entrée d’amortisseur comporte deux rondelles de guidage 5 et 7 agencées axialement de part et d’autre des ressorts 10 et retenant axialement les ressorts 10. Les deux rondelles de guidage 5 et 7 sont agencée à une distance axiale fixe l’une de l’autre. Elles sont montées solidaires en rotation par des entretoises 31 qui, de plus, les maintiennent à une distance fixe l’une de l’autre.
L’élément de sortie d’amortisseur est un voile 8 agencé axialement entre les deux rondelles de guidage 5 et 7.
Le dispositif de transmission de couple 1 comporte en outre un moyeu 28 couplé au voile 8 et apte à entraîner un arbre d’entrée de boite de vitesse grâce à des cannelures internes 29 agencées pour coopérer avec des cannelures externe de l’arbre.
Le moyeu 28 est couplé au voile par l’intermédiaire d’une couronne dentée 32 formée dans le moyeu qui coopère avec des formes complémentaires formées dans le contour radial interne du voile 8.
Les ressorts 10 prennent appui, sur l’une de leurs extrémités, contre les deux rondelles de guidage 5 et 7, et sur l’autre de leurs extrémités, contre le voile 8.
Un dispositif de frottement est intercalé axialement entre au moins l’une des rondelles de guidage et le voile 8 pour dissiper l’énergie stockée dans les ressortsl 0.
Les rondelles de guidage 5 et 7 sont montées rotatives autour du moyeu 28 grâce à des paliers 33 et 34.
Les figures 1 et 2 décrivent le dispositif de transmission de couple 1, au sein d’un ensemble de transmission 100 qui comprend, outre le dispositif de transmission 1, un mécanisme de pression 50.
Le mécanisme de pression est ici un limiteur de couple 50 agencé pour pincer de façon permanente l’élément de friction 3 au niveau de la zone de friction 3.
Le limiteur de couple 50 comporte :
- une rondelle d’appui 51, une rondelle de pression 52, une rondelle de réaction 53, l’élément de friction 2 du dispositif de transmission étant agencé axialement entre la rondelle de pression 52 et la rondelle de réaction 53,
- un ressort 55 agencé entre la rondelle d’appui 51 et la rondelle de pression 52 de façon à presser la rondelle de pression 52 contre la zone de friction 3 de l’élément de friction 2 de sorte que la zone de friction 3 soit pincée par la rondelle de pression 52 et la rondelle de réaction 53.
La rondelle d’appui 51 de la rondelle de réaction 53 du limiteur de couple 50 peuvent être montées solidaires en rotation d’un organe d’entrée de couple, par exemple un volant moteur solidaire en rotation du vilebrequin du véhicule. La rondelle d’appui et la rondelle de réaction comportent chacune une portion de montage 56, 57 qui sont superposées l’une à l’autre. Des orifices concentriques permettent à un même organe de fixation tel qu’une vis, de fixer à la fois la rondelle d’appui 51 et la rondelle de réaction 53 sur le volant moteur. Si on le souhaite, les portions de montage peuvent aussi être pré-assemblées, par exemple avec des rivets 92, avant leur montage sur le volant moteur (figure 2).
La rondelle de pression 52 est montée solidaire en rotation de la rondelle d’appui 51 et de la rondelle de réaction 53 grâce à des pattes 64 qui coopèrent avec des encoches 65 faites dans la rondelle d’appui 51.
Ainsi, lorsque le couple transmis entre le vilebrequin et l’arbre d’entrée de boite de vitesse est inférieur à un seuil limite S, la rondelle de réaction 53, l’élément de friction 2 et la rondelle de pression 52 tournent ensemble.
A l’inverse, lorsque le couple transmis atteint le seuil limite S, un glissement intervient au niveau de l’élément de friction 2, entre la zone de friction 3 de l’élément de friction 2 et la rondelle de pression 52 d’une part, et entre la zone de friction 3 de l’élément de friction 2 et la rondelle de réaction 53 d’autre part. Ainsi, le couple transitant du vilebrequin à l’arbre de vitesse est limité audit seuil limite S.
Sur la figure 1, on voit que le dispositif de transmission de couple 1 comporte une pluralité de moyen d’équilibrage 11, ici au nombre de trois.
Chaque moyen d’équilibrage est agencé, dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par ce moyen d’équilibrage, radialement entre l’élément d’entrée d’amortisseur 5 et la zone de friction 3 de l’élément de friction 2.
Dans ce mode de réalisation, l’élément de friction comporte quatre zones d’équilibrage Z1, Z2, Z3 et Z4. Chaque zone d’équilibrage comporte trois points d’implantation 88, chaque point d’implantation étant apte à recevoir un rivet d’équilibrage 11. Chaque point d’implantation est un trou 88 réalisé dans l’élément de friction 2.
Dans chaque plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet d’équilibrage 11, le disque support est dépourvu de rivet d’équilibrage de l’autre côté de l’axe de rotation X.
Ici, seule la zone Z1 est pourvue de rivets d’équilibrage. Pour autant, l’agencement de la figure 1 autorise de nombreuses combinaisons d’implantations de rivets.
Ici, on voit donc que les moyens d’équilibrage ne sont portés que par l’élément de friction 2.
Le rivet d’équilibrage 11 ajoute de la masse localement à l’élément de friction, ce qui permet d’équilibrer plus facilement le dispositif de transmission.
Comme on le voit mieux sur la figure 3, qui est un agrandissment de la figure 2, chaque moyen d’équilibrage est ici formé par un rivet plein 11 fixé sur l’élément de friction 2. Ces rivets d’équilibrage ont deux têtes 21, 22 enserrant l’élément de friction 2. L’une des têtes 22 est plus lourde que l’autre 21 des têtes. La tête de rivet la plus lourde 22 peut être appelée tête d’équilibrage.
Sur la figure 3, on remarque que la longueur axiale du rivet d’équilibrage 11, en particulier la longueur axiale de sa tète d’équilibrage 22 est plus grande que l’épaisseur axiale du voile 8.
Sur la figure 4, qui représente le dispositif de transmission de couple de la figure 3, sans le limiteur de couple 50, on voit que la rondelle de guidage 5 présente, localement, un dégagement de matière. Ici le contour circulaire de la rondelle 5 est rongé localement sous la forme d’un méplat.
Les trois rivets 11 occupent une partie de l’espace laissé par ce méplat. Ainsi, on peut alléger la rondelle de guidage 5 pour réduire son inertie tout en maintenant les rivets d’équilibrage 11 à une distance satisfaisante de l’axe de rotation X.
Selon une variante non représentée, les moyens d’équilibrage peuvent être des rivets aveugle ou à rupture de tige. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le moyen d’équilibrage 11 est un élément soudé à l’élément de friction. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le moyen d’équilibrage 11 peut être intégré à l’élément de friction. Le cas échéant, le moyen d’équilibrage peut être un évidement, par exemple un trou, ou un usinage de l’élément de friction 2. Ainsi l’équilibrage du dispositif de transmission permet d’alléger le dispositif de transmission de couple.
On voit sur la figure 3 que l’élément de friction 2 comprend une portion de fixation 13, la portion de fixation 13 de l’élément de friction 2 étant fixée sur une zone radialement externe de l’élément d’entrée d’amortisseur 5.
La portion de fixation 13 de l’élément de friction 2 est située sur une zone radialement interne de l’élément de friction 2 alors que la zone de friction 3 est située sur une zone radialement externe de l’élément de friction 2.
Le moyen d’équilibrage 11 est agencé sur une zone intermédiaire 16 de l’élément de friction située radialement entre la portion de fixation 13 et la zone de friction 3 de l’élément de friction 2.
Dans le mode réalisation présenté figures 1 à 4, l’élément de friction est un disque de friction 2 qui présente une forme annulaire autour de l’axe X. En variante, l’élément de friction 2 peut comprendre une pluralité de pâles circonférentiellement réparties autour de l’axe X.
Le disque de friction 2 porte deux garnitures 18, 19, portées par la zone de friction 3 du disque de friction 2. Les deux garnitures sont agencées de part et d’autre du disque de friction. Si on le souhaite, ce disque de friction peut présenter une progressivité axiale apte à exercer des efforts axiaux de rappel élastique s’opposant aux efforts de pincement de l’élément de friction.
Les garnitures 18, 19 présentent un contour intérieur C3, et chaque rivet d’équilibrage 11 est agencé, dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet d’équilibrage, radialement à l’intérieur de ce contour intérieur C3.
La rondelle d’appui 51 et la rondelle de réaction 53 présentent un contour intérieur C4, et une partie de chaque rivet d’équilibrage 11 est agencée, dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet d’équilibrage, radialement à l’extérieur de ce contour intérieur C4.
La figure 3 permet de visualiser la localisation du moyen d’équilibrage au sein de l’ensemble composé du limiteur de couple 50, du disque de friction 2 et de l’amortisseur 4.
On voit notamment que la partie interne de la rondelle d’appui 51 et la partie interne de la rondelle de réaction 53 sont séparées axialement par un espace annulaire 58. La zone de friction 3 de l’élément de friction 2, les garnitures 18 et 19, la rondelle de pression 52, et le ressort 55 sont logés dans cet espace annulaire 58. La rondelle d’appui 51 et la rondelle de réaction 53 comportent chacune un renfoncement axial qui permet de créer cet espace annulaire 58. Le renfoncement axial de la rondelle d’appui 51 et le renfoncement de la rondelle de réaction 53 sont orientés dans deux directions axiales opposées de sorte que la cavité est formée par ces deux renfoncements axiaux. La rondelle d’appui 51 et la rondelle de réaction 53 forment en quelque sorte deux couvercles axialement en vis-à-vis l’un de l’autre et délimitant cet espace ou cavité annulaire 58.
Le rivet d’équilibrage 11 est agencé également en partie dans cet espace annulaire 58. Ainsi, on peut profiter de cette cavité 58, habituellement non utilisée, pour implanter un moyen d’équilibrage qui est assez efficace à cet endroit relativement éloigné de l’axe de rotation X.
Comme on le voit sur la figure 3, le rivet d’équilibrage 11 est agencé radialement à l’intérieur de la rondelle de pression 52. Il y a un recouvrement radial entre la rondelle de pression 52 et le rivet d’équilibrage 11, en particulier entre la tête d’équilibrage 22 du rivet d’équilibrage 11.
Dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet d’équilibrage 11, le rivet d’équilibrage 11 est agencé radialement entre le voile 8 et la rondelle de pression 52.
Le rivet d’équilibrage 11 présente un axe d’implantation A. Cet axe d’implantation A est situé dans l’espace annulaire 58 du limiteur de couple 50.
La rondelle de guidage 5 présente un contour extérieur C1, et, dans un plan P comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet d’équilibrage 11, le rivet d’équilibrage 11 est agencé radialement à l’extérieur du contour extérieur C1 de la rondelle de guidage 5.
L’amortisseur 4 présente un contour extérieur C2, défini ici par le contour extérieur du voile 8 et le rivet d’équilibrage 11 est agencé, dans un plan P comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet d’équilibrage 11, radialement à l’extérieur de ce contour C2.
Cette implantation du moyen d’équilibrage offre, outre sa distance radiale avec l’axe X, une grande liberté de forme pour le moyen d’équilibrage, notamment en ce qui concerne la longueur axiale du moyen d’équilibrage.
Ainsi, à titre de comparaison, la longueur axiale du rivet d’équilibrage 11, et notamment sa tête d’équilibrage 22, peut être plus grande que l’épaisseur axiale du voile 8. La longueur axiale du rivet d’équilibrage 11, et notamment sa tête d’équilibrage 22, peut être plus grande que l’épaisseur axiale de l’ensemble composé de l’élément de friction 2 et des garnitures 18 et 19. La longueur axiale du rivet d’équilibrage 11 peut être plus grande que l’épaisseur axiale de l’ensemble composé de l’élément de friction 2, des garnitures 18 et 19, et de la rondelle de pression 52.
Les figures 5 et 6 illustrent un exemple de rivet d’équilibrage présenté avant montage (figure 5) et dans état monté (figure 6). On voit que l’ensemble de la masse du rivet d’équilibrage 11 peut être mise essentiellement sur l’une des deux têtes, en particulier sur la tête 22 qui n’est pas déformée au montage.
La figure 7 est une vue schématique d’un autre mode de réalisation dans lequel la rondelle de guidage 5 présente, dans un plan perpendiculaire à l’axe X, un contour ondulé autour de l’axe X.
Le contour ondulé présente une pluralité de crêtes 68 agencées circonférentiellement, un creux 69 étant agencé entre deux crêtes 68 voisines.
L’élément de friction est réalisé ici par une pluralité de pales 2 réparties autour de l’axe X. Les pâles 2 sont fixées sur la rondelle de guidage 5 par des rivets 67 disposés au niveau de ces crêtes 68qui ont été préalablement percées. Pour ce faire, chaque pâle 2 comporte un pied de pâle 2a qui recouvre axialement deux crêtes 68 de la rondelle de guidage 5.
Le moyen d’équilibrage est fixé sur le pied de pâle 2a et une partie du moyen d’équilibrage 11 est agencée circonférentiellement entre deux crêtes 68 voisines de la rondelle de guidage 5. Comme précédemment le moyen d’équilibrage 11 peut être un rivet. Plusieurs rivets d’équilibrage peuvent être utilisés si besoin.
Les crêtes 68 ont un extremum définissant un diamètre de crête extérieur DC et le moyen d’équilibrage 11 peut être agencé au moins en partie à l’intérieur de ce diamètre DC. Ainsi, cette solution permet de réduire l’inertie de la rondelle de guidage 5 tout en maintenant le moyen d’équilibrage assez éloigné de l’axe X.
La figure 8 est une vue en perspective d’un troisième mode de réalisation qui se distingue du premier mode de réalisation en ce que les moyens d’équilibrage 11 peuvent être implantés sur le pourtour du disque de friction 2. Le disque de friction 2 comporte des trous d’implantation 88 régulièrement répartis autour de l’axe de rotation X. En fonction des besoins d’équilibrage, notamment en fonction des phénomènes de balourd observés, un trou 88 ou certains trous 88 sera (seront) pourvu(s) d’un moyen d’équilibrage tel qu’un rivet d’équilibrage 11.
L’invention est particulièrement avantageuse lorsque l’on souhaite avoir avoir des points d’implantation régulièrement répartis, notamment en comparaison avec les solutions de l’art antérieur dans lesquelles les points d’implantation sont sur la rondelle de guidage car une répartition régulière des points d’implantation sur les rondelles de guidage est difficile en raison de la présence des entretoises 31, des ressorts 10...
La figure 9 est une vue en coupe d’un autre mode de réalisation présentant un ensemble tel que décrit précédemment monté sur un volant moteur.
Comme précédemment, la rondelle d’appui 51 et la rondelle de réaction 53 comportent chacune une portion de montage 56 et 57. Ces portions de montage 56 et 57 sont dotées chacune d’orifices. Les orifices des portions de montage 56 et 57 de la rondelle d’appui 51 et de la rondelle de réaction 53 sont concentriques de sorte qu’une même vis est introduite à la fois dans la rondelle d’appui et dans la rondelle de réaction. Ces vis permettent donc la fixation de l’ensemble composé du dispositif de transmission de couple 1 et du limiteur de couple 50 au volant moteur. Il s’agit ici d’un volant moteur flexible 90, notamment axialement.
La rondelle d’appui 51 et la rondelle de réaction 53 sont de préférence préassemblées, notamment à l’aide de rivets 92 disposés sur les portions de montage 56,57 de la rondelle d’appui 51 et de la rondelle de réaction 53.
L’ensemble de transmission 100 comprend en outre un amortisseur pendulaire 70. L’utilisation d’un moyen d’équilibrage 11 s’avère particulièrement utile lorsqu’un amortisseur pendulaire 70 est utilisé car l’amortisseur pendulaire 70 peut générer un phénomène de balourd.
L’amortisseur pendulaire 70 comporte un support pendulaire 71 rotatif autour de l’axe de rotation. L’amortisseur pendulaire 70 est centré sur le moyeu 28 par l’intermédiaire de son support pendulaire 71. Le support pendulaire 71 peut être monté solidaire en rotation du moyeu 28, par exemple par montage à force, ou par l’intermédiaire de cannelures.
L’amortisseur pendulaire 70 comporte une pluralité de masses pendulaires 72, aptes à se déplacer librement dans un plan perpendiculaire à l’axe X par rapport au support pendulaire 71 et guidées par ce même support pendulaire 71.
Chaque masse pendulaire 72 est montée en périphérie externe du support pendulaire 71 et comporte deux parties 72a et 72b montées axialement de part et d’autre du support pendulaire 71 et reliées entre elles par une ou plusieurs entretoises 73 traversant chacune une ouverture du support pendulaire 71. Un rouleau (non visible sur la figure 9) coopère avec une piste de roulement ménagée dans chaque entretoise 73 et avec le bord de l’ouverture correspondante du support pendulaire 71. Ce type d’amortisseur pendulaire est déjà connu.
Ainsi, en réaction aux oscillations de torsion ou acyclismes de rotation, chaque masse pendulaire 72 se déplace de manière à ce que son centre de gravité oscille de façon pendulaire. Chaque masse pendulaire 72 est ainsi animée en fonctionnement d’un mouvement pendulaire.
On voit sur la figure 7 que les masses pendulaires 72 et la zone de friction du disque de friction 2 sont décalées axialement.
Dans le plan P de la figure 9 comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage 11, le moyen d’équilibrage est agencé radialement au-delà du bord b1 radial interne des masses pendulaires 72.
De préférence, il existe un axe parallèle à l’axe de rotation traversant à la fois la masse pendulaire 72 et le moyen d’équilibrage 11. Le moyen d’équilibrage 11 et la masse pendulaire 72 sont donc axialement en face l’un de l’autre.
A titre de comparaison, la longueur axiale du moyen d’équilibrage est plus grande que l’épaisseur axiale du pendule 70 dans la zone des masses 72.
Dans les trois modes de réalisation décrits précédemment, l’élément d’entrée d’amortisseur est une rondelle de guidage. L’invention s’applique également à une architecture inversée dans laquelle l’élément d’entrée d’amortisseur serait le voile et l’élément de sortie de sortie d’amortisseur serait la ou les rondelle(s) de guidage.
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, bien que l’invention soit décrite ci-dessus en relation avec un limiteur de couple, l’invention n’est pas limitée à un tel mode de réalisation et le mécanisme de friction peut également être un mécanisme d’embrayage apte à pincer, dans un mode embrayé l’élément de friction et apte à relâcher, dans un mode débrayé, l’élément de friction.
De même, le support pendulaire peut être monté directement sur l’élément de sortie d’amortisseur, notamment le voile. Ce support pendulaire peut être fixé à l’élément de sortie de couple de sorte que le support pendulaire et l’élément de sortie de couple soient solidaires en rotation au moins jusqu’à une certaine valeur de couple.
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.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.
Claims (13)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission de couple (1) pour un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comprenant :- un élément de friction (2) mobile en rotation autour d’axe de rotation X, l’élément de friction comprenant une zone de friction (3) apte à être pincée par un mécanisme de transmission de couple (50),- un amortisseur (4) comprenant un élément d’entrée d’amortisseur (5), un élément de sortie d’amortisseur (8), au moins un ressort (10) étant agencé entre l’élément d’entrée d’amortisseur (5) et l’élément de sortie d’amortisseur (8) de façon à se comprimer pour filtrer les acyclismes, et l’élément de friction (2) étant fixé à l’élément d’entrée d’amortisseur (5),- au moins un moyen d’équilibrage (11), caractérisé en ce que, dans un plan (P) comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen d’équilibrage, le moyen d’équilibrage (11) est agencé radialement entre l’élément d’entrée d’amortisseur (5) et la zone de friction (3).
- 2. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 1 dans lequel le dispositif de transmission de couple comporte une pluralité de moyen d’équilibrage (11) et chaque moyen d’équilibrage est agencé, dans un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par ce moyen d’équilibrage, radialement entre l’élément d’entrée d’amortisseur (5) et la zone de friction (3).
- 3. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications précédentes dans lequel le moyen d’équilibrage (11) est agencé sur l’élément de friction (2).
- 4. Dispositif de transmission de couple selon la revendication précédente dans lequel le moyen d’équilibrage (11) n’est relié qu’à l’élément de friction (2).
- 5. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel le moyen d’équilibrage (11) est intégré à l’élément de friction (2).
- 6. Dispositif de transmission de couple selon la revendication précédente dans lequel le moyen d’équilibrage est un évidement ménagé dans l’élément de friction (2).
- 7. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications 1 à 5 dans lequel le moyen d’équilibrage (11) est un élément ajoutant de la masse localement à une partie du dispositif de transmission de couple (1), notamment une partie de l’élément de friction (2).
- 8. Dispositif de transmission de couple selon la revendication précédente dans lequel le moyen d’équilibrage est un rivet (11).
- 9. Dispositif de transmission de couple selon la revendication précédente dans lequel le moyen d’équilibrage est un rivet avec deux têtes (21, 22) enserrant l’élément de friction (2), l’une des têtes (22) étant plus lourde que l’autre (21) des têtes.
- 10. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’élément d’entrée d’amortisseur (5) présente, dans un plan perpendiculaire à l’axe X, un contour ondulé autour de l’axe X, le contour ondulé présentant au moins deux crêtes (68) agencées circonférentiellement de part et d’autre d’un creux (95), au moins une partie du moyen d’équilibrage (11) étant agencée circonférentiellement entre deux crêtes (68) de l’élément d’entrée d’amortisseur (5).
- 11. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications précédentes dans lequel L’élément de friction (2) porte au moins une garniture (18, 19)), ladite au moins une garniture (18, 19) étant portée par la zone de friction (3) de l’élément de friction (2), ladite au moins une garniture (18, 19) présentant un contour intérieur (C3), et chaque moyen d’équilibrage (11) est agencé radialement à l’intérieur de ce contour intérieur (C2).
- 12. Dispositif de transmission selon l’une des revendications 1 à 11 comprenant un amortisseur pendulaire (70), l’amortisseur pendulaire comportant un support pendulaire (71) monté solidaire en rotation de l’élément de sortie d’amortisseur (8).
- 13. Ensemble de transmission (100) comprenant :un dispositif de transmission (1) selon l’une des revendications précédentes,- un mécanisme de pression (50) agencé pour pincer de façon permanente ou temporaire l’élément de friction (3) au niveau de ladite au moins une zone de friction (3).le mécanisme de pression étant un limiteur de couple (50) comportant :- une rondelle d’appui (51),- une rondelle de pression (52),- une rondelle de réaction (53), l’élément de friction (2) étant agencé axialement entre la rondelle de pression (52) et la rondelle de réaction (53),- un ressort (55) agencé entre la rondelle d’appui (51) et la rondelle de pression (52) de façon à presser la rondelle de pression (52) contre la zone de friction (3) de sorte que la zone de friction (3) soit pincée par la rondelle de pression (52) et la rondelle de réaction (53).le limiteur de couple (50) comportant un espace annulaire (58) séparant axialement la rondelle d’appui (51) et la rondelle de réaction (53) et dans lequel la rondelle de pression (52), le ressort (53) et la zone de friction (3) de l’élément de friction (2) sont agencés, le moyen d’équilibrage (11) étant agencé également au moins en partie dans cet espace annulaire (58).
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