FR2798533A1 - Systeme d'entrainement dont le rotor coopere avec un amortisseur d'oscillation de torsion, et procede pour son assemblage - Google Patents
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Abstract
Le système d'entraînement (10) pour véhicule automobile comporte un arbre menant (12) et un groupe électrique (35) par lequel l'arbre (12) peut être entraîné en rotation, et/ ou de l'énergie électrique peut être générée par rotation de l'arbre (12), le groupe électrique (14) comportant un stator (18) et un rotor (32) en rotation avec l'arbre (12), comportant en outre un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) avec un élément amortisseur (78) entre un côté primaire (64) et un côté secondaire (66) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16), pour permettre une rotation relative. L'agencement de rotor (32) comporte un dispositif porteur (40) relié solidairement en rotation à l'arbre (12), qui porte dans une première zone porteuse (54) une zone d'interaction (30) du rotor (32) et qui est relié dans une seconde zone porteuse (56) solidairement en rotation à un côté primaire (64) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16).
Description
La présente invention concerne un système d'entraînement, en particulier
pour un véhicule automobile, comportant un arbre menant et un groupe électrique au moyen duquel l'arbre menant peut être entraîné en rotation, et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre menant, le groupe électrique comportant un agencement de stator et un agencement de rotor en rotation avec l'arbre menant, comportant en outre un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion qui comprend au moins un élément amortisseur qui agit entre un côté primaire et un côté secondaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion, afin de permettre une
rotation relative.
On connaît du document DE 196 31 384 C 1 un système d'entraînement dans lequel un rotor à induit intérieur est relié solidairement en rotation à un arbre menant et qui est relié via un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion à un arbre mené qui mène à une boîte de vitesses. Le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion se trouve radialement à l'intérieur du rotor à induit intérieur et donc également radialement à l'intérieur du stator entourant à l'extérieur le rotor à
induit intérieur, et il chevauche axialement le rotor et ainsi le stator.
Bien que le document montre une disposition de structure axiale relativement courte, cette réalisation concrète exige un procédé de structuration relativement difficile à mettre en oeuvre, car le rotor à induit intérieur forme sensiblement un groupe structurel avec le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion, que l'on doit alors
accoupler aussi bien avec l'arbre menant qu'avec l'arbre mené.
Le document EP 0 706 462 B1 divulgue un système d'entraînement dans lequel un rotor à induit extérieur est accouplé via un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion à un arbre mené. Cet arbre mené peut en outre être accouplé via un embrayage à friction à un arbre menant. Ceci signifie finalement qu'il n'y a aucune liaison directe du rotor avec l'arbre menant, de sorte que pour démarrer le véhicule,
l'embrayage doit obligatoirement être maintenu dans un état embrayé.
Lorsque le véhicule est à l'arrêt et que l'unité d'entraînement tourne, le groupe électrique utilisé dans ce système d'entraînement n'est pas capable d'alimenter de l'énergie électrique dans le réseau de bord ou dans un accumulateur ou analogue, car l'arbre mené ne tourne pas dans cet état et que le rotor ne se déplace pas non plus par rapport au stator. L'objectif sous-jacent à la présente invention est par conséquent de proposer un système d'entraînement qui est facile à assembler, tout en
assurant une bonne fonctionnalité.
Conformément à la présente invention, cet objectif est atteint par un système d'entraînement, en particulier pour un véhicule automobile, comportant un arbre menant et un groupe électrique au moyen duquel l'arbre menant peut être entraîné en rotation, et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre menant, le groupe électrique comportant un agencement de stator et un agencement de rotor en rotation avec l'arbre menant, comportant en outre un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion qui comprend au moins un élément amortisseur qui agit entre un côté primaire et un côté secondaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion, afin
de permettre une rotation relative.
Dans ce système d'entraînement conforme à l'invention, on prévoit en outre que l'agencement de rotor comporte un dispositif porteur qui est relié ou susceptible d'être relié solidairement en rotation à l'arbre menant et qui porte dans une première zone porteuse une zone d'interaction de l'agencement de rotor et qui est relié ou susceptible d'être relié dans une seconde zone porteuse solidairement en rotation à
un côté primaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion.
Contrairement à l'état de la technique, dans le système d'entraînement conforme à l'invention, la zone d'interaction de l'agencement de rotor et le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion sont désaccouplés pour ce qui concerne les groupes structurels, car ceux-ci sont portés séparément l'un de l'autre sur le dispositif porteur. Ceci simplifie considérablement la structure. Étant donné que l'agencement de rotor est en outre en liaison avec l'arbre menant via le dispositif porteur, on peut mettre en rotation le dispositif de rotor même lorsque le véhicule est à l'arrêt, c'est-à-dire lorsque l'embrayage est débrayé, et le groupe électrique peut donc récupérer de l'énergie électrique et l'alimenter par
exemple dans le réseau de bord.
Selon un autre aspect autonome de la présente invention, on peut prévoir dans le système d'entraînement que le groupe électrique soit un moteur à induit extérieur comportant une zone d'interaction de l'agencement de rotor disposée radialement à l'extérieur de
l'agencement de stator.
On peut obtenir une réalisation particulièrement peu encombrante lorsque le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion est disposé du moins en partie radialement à l'intérieur de l'agencement de stator et/ou lorsque le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion chevauche
axialement au moins en partie l'agencement de stator.
De plus, on peut réaliser une disposition qui exploite de façon optimale l'espace structurel présent par le fait que le dispositif porteur est réalisé du moins en partie en forme de pot, et que le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion pénètre au moins en partie axialement dans le
dispositif porteur réalisé en forme de pot.
Le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion peut être conçu de telle sorte que le côté primaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion comporte un premier élément de disque de couverture ainsi qu'un second élément de disque de couverture qui est fermement relié au premier élément de disque de couverture, et qu'au moins le premier élément de disque de couverture est relié ou susceptible d'être relié au dispositif porteur dans la seconde zone porteuse. Ici également, on peut obtenir un mode de réalisation particulièrement peu encombrant par le fait que l'élément de disque de couverture relié ou susceptible d'être relié au dispositif porteur chevauche axialement dans ou à proximité de la seconde zone porteuse du moins en partie avec le
dispositif porteur.
Par exemple, on peut prévoir que le dispositif porteur comporte dans sa première zone porteuse une pluralité de premiers tronçons porteurs qui se succèdent en direction périphérique, et dans sa seconde zone porteuse une pluralité de seconds tronçons porteurs qui se succèdent en direction périphérique. Dans ce cas, il est possible d'agencer un second tronçon porteur entre au moins deux premiers tronçons porteurs. Une telle disposition alternante de premiers et de seconds tronçons porteurs est avantageuse en ce qui concerne la transmission de forces au niveau
du dispositif porteur.
En particulier lorsque le groupe électrique est réalisé sous forme de moteur à induit extérieur, il est avantageux que la première zone porteuse soit disposée dans une zone radialement extérieure du dispositif porteur. De plus, on peut prévoir de disposer la seconde zone porteuse radialement à l'intérieur de la première zone porteuse. Afin de pouvoir compenser de légers déports ou de légères inclinaisons de l'axe qui se présentent dans le système d'entraînement, et de pouvoir amortir des excitations d'oscillations axiales qui se produisent le cas échéant, on propose que la zone d'interaction de l'agencement de rotor soit reliée ou susceptible d'être reliée à la première zone porteuse et/ou que le côté primaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion soit relié ou susceptible d'être relié à la seconde zone porteuse via un dispositif de liaison élastique respectif. Le dispositif de liaison élastique ou chacun de ces dispositifs peut comprendre par exemple au
moins un élément de ressort à lame.
On peut obtenir une décharge du dispositif porteur pour la transmission du couple de rotation entre l'arbre menant et la zone successive du train d'entraînement par le fait que le côté primaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion comporte un dispositif d'entraînement par coopération de formes qui est amené ou susceptible d'être amené en engagement d'accouplement rotatif avec un dispositif complémentaire d'entraînement par coopération de formes prévu sur l'arbre menant ou sur un composant relié ou susceptible d'être relié audit arbre. Par exemple, on peut prévoir que le dispositif d'entraînement par coopération de formes comporte au moins une conformation axiale sur le côté primaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion, laquelle peut s'engager dans un évidement axial correspondant du
dispositif complémentaire d'entraînement par coopération de formes.
L'évidement axial ou chacun de ces évidements peut être un évidement de logement pour des vis de fixation. De telles vis de fixation peuvent servir par exemple à relier fermement l'agencement de rotor à l'arbre
menant.
Dans le système d'entraînement conforme à l'invention, le côté secondaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion peut être réalisé pour la liaison avec un embrayage à friction ou bien former une partie de celui-ci, par exemple une masse d'inertie. En variante ou en supplément, le côté secondaire peut être réalisé pour l'accouplement à d'autres composants d'un train d'entraînement, de préférence à une
boîte de vitesses, à un embrayage à fluide ou similaire.
Afin de dissiper aussi rapidement et efficacement que possible l'énergie d'oscillations de torsion ou de la transformer en un autre mouvement, lorsque des oscillations de torsion apparaissent qui induisent une rotation relative entre le côté primaire et le côté secondaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion, on propose que dispositif amortisseur d'oscillations de torsion comporte au moins un élément d'inertie supplémentaire qui, lors d'une rotation relative entre le côté primaire et le côté secondaire, est en rotation autour d'un axe décalé par rapport à l'axe de rotation de l'arbre menant et est en engagement par une conformation d'engagement avec une conformation d'engagement complémentaire sur le côté primaire et/ou
sur le côté secondaire.
La présente invention concerne en outre un procédé pour assembler un système d'entraînement, le système d'entraînement comportant un arbre menant et un groupe électrique au moyen duquel l'arbre menant peut être entraîné en rotation, et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre menant, le groupe électrique comportant un agencement de stator et un agencement de rotor en rotation avec l'arbre menant, ainsi qu'un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion, comprenant les étapes suivantes: a) on relie l'agencement de stator à un groupe structurel qui ne tourne pas avec l'arbre menant, et on relie l'agencement de rotor à l'arbre menant, b) ensuite on relie un côté primaire du dispositif amortisseur
d'oscillations de torsion à l'agencement de rotor.
Dans ce procédé, on peut prévoir que l'étape a) inclut la liaison d'un dispositif porteur de l'agencement de rotor avec l'arbre menant, et que l'étape b) inclut la liaison du côté primaire du dispositif amortisseur
d'oscillations de torsion avec le dispositif porteur.
De plus, le procédé peut comprendre en outre une étape c) pour relier un embrayage à friction ou des composants de celui-ci à un côté
secondaire du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion.
L'invention sera décrite plus en détail dans ce qui suit en se rapportant
aux modes de réalisation préférés illustrés dans les figures annexées.
Celles-ci montrent: figure 1, une vue en coupe longitudinale partielle à travers un système d'entraînement conforme à l'invention; figure 2, une vue correspondante à celle de la figure 1, montrant un mode de réalisation modifié du système d'entraînement conforme à l'invention; figure 3, une autre vue correspondante à celle de la figure 1 d'une autre modification du système d'entraînement conforme à l'invention; figure 4, une vue d'une autre modification illustrant l'accouplement entre l'agencement de rotor et le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion; figure 5, une vue correspondante à la figure 4 montrant une autre modification; et figure 6, une autre vue en coupe longitudinale partielle d'un mode de
réalisation modifié du système d'entraînement conforme à l'invention.
Le système d'entraînement désigné dans son ensemble par la référence dans la figure 1 est appliqué en particulier dans des véhicules automobiles pour mener le couple de rotation d'entraînement depuis
une unité d'entraînement vers un train d'entraînement ou inversement.
Le système d'entraînement 10 comprend un arbre menant 12, par exemple le vilebrequin d'un moteur à combustion interne. Le système d'entraînement 10 comprend en tant que second groupe fonctionnel un groupe électrique 14; le système d'entraînement conforme à l'invention comprend en tant que troisième groupe fonctionnel un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16, en l'occurrence sous
forme d'un volant d'inertie à deux masses.
Le groupe électrique 14 qui est un moteur à induit extérieur dans l'exemple de réalisation illustré comprend un agencement de stator
désigné dans son ensemble par la référence 18 et comportant un porte-
stator 20 qui est fixé par exemple sur un bloc moteur 22 ou analogue, et un système de canaux à fluide de refroidissement 24. Des bobines de stator 26 sont portées avec l'induit ou la culasse associée 28 sur le porte-stator 20, les bobines 26 pouvant être alimentées en courant électrique via des lignes électriques non illustrées, ou bien elles peuvent produire du courant. On prévoit une zone d'interaction 30 d'un agencement de rotor 32, laquelle entoure radialement à l'extérieur le stator 18. La zone d'interaction 30 comporte une culasse de rotor 36 formée par exemple par une multitude de plaques métalliques annulaires 34 (ou un support d'un autre type), laquelle porte sur une surface périphérique intérieure une pluralité d'aimants permanents 38
qui se succèdent en direction périphérique.
L'agencement de rotor 32 comprend en outre un élément porteur 40 qui est réalisé sensiblement en forme de disque dans sa zone radialement extérieure et qui comprend un renfoncement axial 42 en forme de pot dans sa zone radialement intérieure. Au niveau du fond de ce renfoncement en forme de pot 42, l'élément porteur 40 est fermement relié à un élément intermédiaire 44, par exemple par rivetage, par soudage ou analogue. L'élément intermédiaire 44 est fixé par une pluralité de vis de fixation 46 sur l'arbre menant 12, c'est-à-dire sur une bride 48 de celui-ci. On voit que sur le côté détourné de l'arbre menant 12, l'élément intermédiaire 44 comprend, en association à chaque vis de fixation 46, un évidement de réception 50 dans lequel on peut
enfoncer la tête 52 de la vis de fixation respective 46.
Dans sa zone radialement extérieure, l'élément porteur 40 est subdivisé
en une première zone porteuse 54 et en une seconde zone porteuse 56.
Dans la première zone porteuse 54 est fixée la zone d'interaction 30 de l'agencement de rotor 32 sur l'élément porteur 40, par exemple par vissage ou rivetage, et dans la seconde zone porteuse 56, le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion est relié de façon détachable par exemple par des vis de fixation 58 à l'élément porteur 40, et ceci indépendamment de la zone d'interaction 30. À cet effet, l'élément porteur 40 est subdivisé dans la zone radialement extérieure en plusieurs tronçons en forme de bras; dans ce cas, on prévoit de préférence en alternance en direction périphérique des tronçons de bras respectifs 60 qui forment la première zone porteuse 54 et des tronçons de bras 62 qui forment la seconde zone porteuse 56. Ceci mène à une très bonne répartition des forces appliquées via la zone d'interaction 30
ou via le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion.
Pour procurer ici de l'espace structurel pour les têtes 27 des bobines de stator 26, les tronçons de bras 60 sont axialement coudés à partir de l'élément porteur 40 en forme de disque, et ils coiffent ainsi les têtes 27 des bobines de stator 26. On notera que l'élément porteur 40 est fabriqué de préférence en un matériau non ferromagnétique, car de cette manière on peut éviter l'induction de courants de Foucault dans
l'élément porteur 40.
Le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 comprend un côté primaire 64 qui est accouplé à l'élément porteur 40, ainsi qu'un côté secondaire 66 qui est en liaison de transmission de couple de rotation avec le côté primaire 64 via un dispositif à éléments amortisseurs 68 et qui peut tourner par rapport au côté primaire 64. On voit que le côté primaire 64 comporte un premier élément de disque de couverture 70 qui doit être relié dans sa zone radialement extérieure à l'élément porteur 40 par les vis de fixation 58. Un second élément de disque de couverture 72 du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16, c'est-à-dire du côté primaire 64, comprend radialement à l'extérieur un tronçon 74 qui s'étend axialement, et il est monté avec celui-ci, par exemple par soudage laser, sur le premier élément de disque de couverture 70. Le second élément de disque de couverture 72 forme avec ce tronçon 74 s'étendant axialement une voie de glissement pour les éléments d'appui 76 via lesquels les éléments amortisseurs 78, par exemple des ressorts d'amortissement 78 qui s'étendent sensiblement en direction périphérique, peuvent s'appuyer d'une part contre le côté primaire 64, c'est-à-dire contre les éléments de disque de couverture , 72, et d'autre part contre le côté secondaire 66, c'est-à-dire contre un disque de moyeu 80. À cet effet, on peut prévoir sur les éléments de disque de couverture 70, 72 des conformations respectives qui forment en direction périphérique une butée pour les éléments d'appui 76. Le disque de moyeu 80 comprend de façon connue en soi plusieurs bras 82 en saillie radialement vers l'extérieur qui peuvent également servir à l'appui des éléments d'appui 76. On notera que l'appui contre le côté primaire 64 ou contre le côté secondaire 66 ne doit pas obligatoirement se faire via de tels éléments d'appui; les éléments amortisseurs 78 du dispositif à éléments amortisseurs 68 peuvent s'appuyer également directement contre ces composants. De plus, il est bien entendu possible que plusieurs de tels éléments amortisseurs se raccordent les uns aux autres de manière à se succéder en direction périphérique et qu'ils sont appuyés les uns contre les autres, le cas échéant avec
interposition d'éléments d'appui.
Le disque de moyeu 80 est fermement relié radialement à l'intérieur à un moyeu 84 du côté secondaire 66 par exemple par soudage. Une surface périphérique extérieure 86 du moyeu 84 est appuyée radialement contre une surface périphérique intérieure 90 correspondante de l'élément intermédiaire 44 avec interposition d'un palier radial 88, par exemple un palier à glissement ou à corps de roulement. De plus, un élément de liaison 92 est fermement relié au moyeu 84, par exemple par soudage (en 94), qui porte dans sa zone radialement extérieure un disque d'inertie ou un volant d'inertie 96 pour un embrayage à friction. On peut visser sur ce volant d'inertie 96, dans la zone radialement extérieure, un groupe structurel à plaque de pression de l'embrayage à friction, de manière connue en soi. On voit ici que le volant d'inertie 96 se termine radialement à l'intérieur de la zone dans laquelle le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 est vissé avec l'élément porteur 40. Ainsi, on peut alors établir et défaire la liaison entre le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 et l'élément porteur 40 même lorsque l'élément de liaison 92 est
fermement lié avec le moyeu 84.
On notera que l'on peut prévoir, à la place de la fixation sur un volant d'inertie ou un embrayage à friction, également une fixation directe sur un train d'entraînement, par exemple une fixation directe sur un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, le cas échéant avec interposition d'un
convertisseur de couple de rotation ou d'un embrayage à fluide.
Dans la zone radialement intérieure du premier élément de disque de couverture 70 sont réalisées plusieurs conformations axiales 98 qui se succèdent en direction périphérique et sur lesquelles est portée en rotation une roue planétaire respective 100. La roue planétaire 100 engrène par sa denture 101 avec une denture 102 prévue sur le moyeu 84. Lors d'une rotation relative entre le côté primaire 64 et le côté secondaire 66, les roues planétaires 100 portées sur l'élément de disque de couverture 70 du côté primaire 64 sont mises en rotation, de sorte qu'une énergie d'excitation d'oscillation est en supplément transmise au mouvement de rotation des roues planétaires 100. De plus, on notera que dans l'espace 100 entouré par les deux éléments de disque de couverture 70, 72, on prévoit en règle générale un fluide visqueux, par exemple une graisse d'amortissement ou analogue, qui doit être déplacé lors d'une rotation relative entre le côté primaire 64 et le côté secondaire 66 d'une part par le disque de moyeu 80 avec ses bras 82 et par les éléments amortisseurs 78 dans ce fluide visqueux et d'autre part io par les roues planétaires 100 qui tournent dans ce fluide visqueux. Ceci mène également à une suppression de l'énergie d'oscillation. Pour empêcher que le fluide visqueux s'échappe hors de cette chambre 104, on prévoit sur le côté axial, orienté vers l'arbre menant 12, du disque de moyeu 80 un élément de palier à glissement et d'étanchement 106 qui assure d'une part l'appui axial de tout le côté secondaire 66 contre le côté primaire 64 et qui forme d'autre part une fermeture étanche de la chambre 104. Sur l'autre côté axial, on prévoit un élément d'étanchéité annulaire 108 formé par exemple en tôle qui, lors du soudage de l'élément de liaison 92 avec le moyeu 94, est soudé également dans cette zone 94 et qui attaque par son autre zone terminale l'extrémité radialement intérieure de l'élément de disque de couverture 70, et y établit ainsi une fermeture étanche aux fluides
radialement à l'intérieur des roues planétaires.
De plus, on voit dans la figure 1 que sur le côté primaire 64, c'est-à-
dire dans le second élément de disque de couverture 72 de celui-ci, plusieurs conformations 110 qui s'étendent axialement sont réalisées à partir d'une ébauche en tôle par exemple par emboutissage ou par estampage lors de la fabrication de cet élément de disque de couverture 72. Ces conformations axiales sont formées et positionnées de manière à pouvoir s'engager dans les évidements de réception 50 dans l'élément intermédiaire 40 lors de la fixation du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 sur l'élément porteur 40, ces évidements étant à cet effet aussi profonds qu'il y a encore un espace de réception sur ces conformations axiales 110 axialement à la suite des têtes 52 des vis de fixation 46. De cette manière, on établit ici également un accouplement tournant qui agit par coopération de formes en direction périphérique entre le côté primaire 64 du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 et l'agencement de rotor 32, c'est-à-dire avec l'élément intermédiaire 44 solidaire de l'élément porteur 40. La liaison entre l'agencement de rotor 32 et le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 peut donc être déchargée dans la zone
radialement extérieure, c'est-à-dire dans la seconde zone porteuse 56.
Le mode de réalisation décrit auparavant en se rapportant à la figure 1 d'un système d'entraînement comportant un groupe électrique que l'on peut utiliser aussi bien pour démarrer une unité d'entraînement que pour alimenter de l'énergie électrique à la manière d'un générateur dans un réseau de bord ou dans un accumulateur ou analogue, permet une multitude d'avantages. D'une part, grâce au chevauchement axial du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 et du groupe électrique 14, on réalise une disposition de structure axiale courte, ce qui est encore assisté par le fait que le côté primaire 64 du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 est reçu dans l'élément porteur en forme de pot de l'agencement de rotor 32. La possibilité de pouvoir accoupler le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 à l'agencement de rotor 32 ou bien de le désaccoupler de celui-ci, indépendamment de l'état déjà monté fini du groupe électrique 14, simplifie la construction de l'ensemble du système d'entraînement, et elle permet en outre de fabriquer les groupes fonctionnels différents
sous une forme optimisée à l'égard des fonctions à remplir par ceux-ci.
La réalisation de structure axiale courte est également encore assistée par le fait que les roues planétaires 100 se trouvent radialement à l'intérieur du dispositif à éléments amortisseurs 68 et qu'elles peuvent
donc chevaucher axialement celui-ci.
Lors de l'assemblage d'un tel système d'entraînement 10, on peut procéder de la manière suivante: on fixe tout d'abord l'agencement de
stator 18 avec le porte-stator 20 sur le bloc moteur ou analogue.
Ensuite, on rapproche un groupe structurel prémonté constitué par l'élément intermédiaire 44, par l'élément porteur 40, et par la zone d'interaction 30, c'est-à-dire par l'agencement de rotor 32 prémonté, axialement vers l'arbre menant 12, et on le fixe sur celui-ci au moyen des vis de fixation 46. Un centrage a lieu ici grâce à une saillie 112 prévue sur l'arbre menant 12. Ensuite, on rapproche axialement le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 déjà préfabriqué, et on l'introduit par son moyeu 84 dans l'élément intermédiaire 44 avec interposition du dispositif formant palier 88, et on le centre donc radialement par rapport à celui-ci. On voit qu'un centrage radial a lieu entre le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 et l'élément intermédiaire 44 dans la zone radialement intérieure de l'élément de disque de couverture 72, là o celui-ci s'appuie par un tronçon d'extrémité, par exemple axialement rabattu contre un secteur cylindrique de la surface périphérique extérieure de l'élément intermédiaire 44. Ce tronçon porte également l'élément de montage axial et d'étanchéité 106. Dans ce cas, les conformations axiales 110 pénètrent également dans les évidements axiaux associés 50. Dans cet état dans lequel l'élément de disque de couverture 70 s'appuie alors radialement à l'extérieur axialement contre l'élément porteur 40, on visse et serre alors les vis 58 à travers l'élément de disque de couverture 70 dans les tronçons de bras 62 de la seconde zone porteuse 56. Déjà avant ou après cette fixation du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 sur l'élément porteur 40, on peut agencer sur le volant d'inertie 96 tout un groupe structurel à plaque de pression avec interposition d'un disque d'embrayage. Étant donné, comme déjà mentionné dans ce qui précède, qu'on crée une séparationentre l'agencement de rotor 32 et le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion en ce qui concerne les groupes structurels et les groupes fonctionnels, le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 peut être assemblé avec le reste du système d'entraînement 10, déjà avant son montage, tout comme décrit auparavant, ce qui simplifie considérablement l'opération d'assemblage du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16, car ceci peut se faire dans un environnement approprié, et car on peut ainsi en particulier procéder
plus facilement aux étapes de soudage différentes.
On notera encore que l'on peut réaliser, par exemple dans la zone périphérique extérieure de l'élément de disque de couverture 70 ou de l'élément porteur 40, plusieurs saillies réalisées en forme de denture qui se succèdent les unes aux autres, et radialement en vis-à-vis desquelles on peut prévoir un capteur électromagnétique, afin de détecter la vitesse de rotation du système d'entraînement. Bien entendu, il est également possible de prévoir sur l'élément porteur 44 un tel dispositif formant saillie ou d'agencer un élément séparé par exemple au moyen des vis 58. De plus, on notera que l'on peut former à partir d'une ébauche de tôle par un procédé d'emboutissage profond des composants différents du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16, par exemple l'élément de disque de couverture 70 et l'élément de disque de couverture 72 ainsi que de préférence également l'élément porteur 40. Le moyeu 84 du côté secondaire peut être réalisé par exemple sous forme de pièce obtenue par pressage-fluage à froid qui forme d'une part l'emplacement de montage pour le palier 88 et
dans laquelle est formée simultanément la denture 102.
La figure 2 montre une modification de la variante de réalisation illustrée dans la figure 1, en particulier au niveau de l'élément porteur 40. Dans ce qui suit, on décrira uniquement les différences structurelles essentielles. On voit que l'élément porteur 40 comprend ici, dans sa zone radialement extérieure, plusieurs renfoncements axiaux 114 qui se succèdent en direction périphérique et dans lesquels plongent des tronçons de bras 1 16 respectifs de l'élément de disque de couverture 70, qui s'étendent radialement vers l'extérieur, c'est-à-dire qu'ils s'y engagent axialement. Radialement à l'extérieur, l'élément porteur 40 comprend de nouveau la première zone porteuse 54 pour fixer la zone d'interaction 30 de l'agencement de rotor 32, ainsi qu'en décalage axial par rapport à celle-ci les tronçons de bras 62 de la seconde zone porteuse 56, qui sont agencés par exemple en alternance en direction périphérique. Ici également, on peut prévoir des tronçons de bras 60, 62 séparés en direction périphérique, mais ces tronçons de bras peuvent également se transformer les uns dans les autres à la
manière d'un motif ondulé.
En faisant plonger axialement l'élément de disque de couverture 70, c'està-dire le côté primaire 64 du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 dans l'élément porteur 40, on peut économiser encore plus d'espace structurel axial, et on peut en outre réaliser dans cette zone en chevauchement axial un accouplement tournant par coopération de formes en direction périphérique entre le côté primaire 64 du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 et l'élément porteur 40 de l'agencement de rotor 32. De plus, on voit que l'élément de disque de couverture 72 ne présente ici pas de conformations axiales, comme décrit en se rapportant à la figure 1, bien que l'on puisse en prévoir. Cependant, étant donné que l'on a déjà réalisé radialement plus à l'extérieur, au niveau du premier élément de disque de couverture 70, un accouplement agissant en coopération de formes en direction périphérique, on a déjà assuré un accouplement tournant
solide.
Une autre modification du système d'entraînement 10 conforme à l'invention est montrée dans la figure 3. Ici également, il y a une différence essentiellement en ce qui concerne la réalisation de l'élément porteur 40 ou de l'accouplement du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 avec celui-ci. On voit que la première zone porteuse 54 se trouve toujours radialement à l'extérieur et que la zone d'interaction 30 de l'agencement de rotor 32 est reliée à l'élément porteur 40. Dans ce cas, l'élément porteur 40 s'étend radialement vers l'intérieur et il est légèrement coudé pour entourer les têtes des bobines de stator 28. Radialement à l'intérieur des bobines de stator 28 ou des têtes des bobines, plusieurs tronçons 62 en forme de languettes sont recourbés axialement sur l'élément porteur 40 de telle sorte qu'ils peuvent maintenant être reliés au moyen des vis 58 à l'élément de disque de couverture 70, de structure radiale plus courte maintenant, du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16, c'est-à-dire au côté primaire 64 de celui-ci. Pour avoir accès aux vis 58, on prévoit des ouvertures traversantes 118 dans le volant d'inertie 96 ou dans une autre bride d'entraînement ou analogue destinée à la fixation sur un train d'entraînement, à travers lesquelles on peut amener un outil de fixation jusqu'aux vis 58 ou bien introduire les vis 58. Ce mode de réalisation permet également un mode de construction axialement court dans lequel on peut réaliser de nouveau un accouplement tournant par coopération de formes entre l'élément porteur 40 et des tronçons de bras en saillie radialement vers l'extérieur de l'élément de disque de couverture 70, en particulier lorsque les tronçons de bras 62 sont formés par des entailles par exemple en forme de U dans l'élément
porteur 40 et par un pliage axial correspondant des pattes ainsi créées.
Par ailleurs, ce mode de réalisation correspond au mode de réalisation selon les figures 1 et 2 en ce qui concerne son mode de fonctionnement et sa structure, en particulier également en ce qui concerne le mode
opératoire lors de l'assemblage.
Les figures 4 et 5 montrent d'autres possibilités de l'accouplement du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16, c'est-à-dire du côté primaire 64 de celui-ci avec l'agencement de rotor 32. On voit dans la figure 4 que plusieurs éléments de ressort à lame 120 s'étendant radialement et/ou en direction périphérique sont rivetés sur l'élément porteur 40 dans la seconde zone porteuse 56. Dans l'autre zone d'extrémité, les éléments de ressort à lame 120 sont fixés sur l'élément de disque de couverture 70 par les vis de fixation 58 qui sont maintenant fermement vissées avec des écrous 122, car on ne peut pas réaliser un taraudage dans les éléments de ressort à lame 120, ce qui
est cependant possible dans les variantes de réalisation décrites ci-
dessus pour l'élément porteur. En utilisant de tels éléments de ressort à lame agencés en succession en direction périphérique, on obtient un accouplement plus flexible entre le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion et l'élément porteur 40 de l'agencement de rotor 32, de sorte que de faibles mouvements de nutation entre ces groupes structurels peuvent apparaître pendant le fonctionnement en rotation, qui peuvent se produire en raison de légers décalages et de petites inclinaisons de l'axe. Dans le mode de réalisation selon la figure 5, l'élément porteur 40 est formé par deux segments 124, 126, le segment 124 étant fixé, comme décrit auparavant, sur l'élément intermédiaire et le segment 126 portant, radialement à l'extérieur dans la première zone porteuse 54, la zone d'interaction 30 de l'agencement de rotor 32. Les deux segments 24, 26 sont à leur tour reliés par plusieurs éléments de ressort à lame 128 ou par une bague continue élastique, la fixation sur les segments respectifs 124, 126 pouvant se faire ici par exemple par rivetage. De plus, on a fixé dans la seconde zone porteuse 56 de nouveau une pluralité d'éléments de ressort à lame 120 sur le segment 124 par exemple par rivetage, qui sont reliés dans leur autre zone d'extrémité de nouveau par les vis 58 et par les écrous 122 à l'élément de disque de couverture 70 du côté primaire 64 du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16. De cette manière, on peut obtenir un accouplement flexible aussi bien avec le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion 16 qu'avec la zone d'interaction 30 de l'agencement de rotor 32. On voit dans la figure 5 que les éléments de ressort à lame 128 et les éléments de ressort à lame 120 sont reliés au segment 124 de l'élément porteur 40 par les mêmes éléments de
rivetage ou par d'autres éléments de fixation.
Conformément à la présente invention, on prévoit la construction d'un système d'entraînement dans lequel l'intégration des groupes fonctionnels différents que sont le groupe électrique et le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion se fait de manière à obtenir une construction de petite structure axiale et radiale, tout en permettant une structure simple et sûre en fonctionnement. Bien que la structure du groupe électrique en tant que moteur à induit extérieur tel qu'illustré dans les figures ne joue pas un rôle important dans ce cas, l'utilisation d'un élément porteur tel que décrit auparavant est fondamentalement possible également en association avec un moteur à induit intérieur dans lequel le positionnement radial entre l'agencement de stator et l'agencement de rotor est finalement inversé. Dans ce cas, l'élément porteur serait radialement plus court, car il suffirait qu'il s'étende jusque dans la zone d'interaction du rotor, laquelle est positionnée maintenant radialement plus à l'intérieur. De plus, on notera que le groupe électrique peut bien entendu être réalisé sous forme de moteur asynchrone à courant triphasé ou de moteur synchrone à courant triphasé. De préférence, on prévoit cependant d'utiliser un groupe électrique comportant un agencement de rotor à excitation au moyen
d'un aimant permanent.
Dans ce qui précède, on a décrit le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion de telle sorte qu'il comprend plusieurs ressorts ou groupes de ressorts en tant qu'éléments amortisseurs, dans lesquels les ressorts peuvent également être enfichés radialement les uns dans les autres et/ou l'on peut agencer plusieurs ressorts, le cas échéant avec différentes constantes de rappel, qui se succèdent en direction périphérique. Fondamentalement, il est cependant également possible d'utiliser en tant qu'éléments amortisseurs des éléments d'accouplement à force centrifuge qui sont accouplés avec articulation d'une part sur le côté primaire et d'autre part sur le côté secondaire et qui génèrent une force de rappel ou d'amortissement qui s'oppose à une rotation relative entre le côté primaire et le côté secondaire, grâce à l'effet de la force centrifuge. On peut également prévoir un dispositif de friction pour générer une force de friction qui s'oppose à une rotation. De plus, on peut réaliser l'amortisseur d'oscillations de torsion de telle sorte que les roues planétaires ne tournent pas sur le côté primaire et n'engrènent pas avec une denture du côté secondaire, mais que les roues planétaires sont portées en rotation sur le côté secondaire, par exemple sur le disque de moyeu et engrènent avec une denture qui est
alors prévue sur le côté primaire.
Il est également possible d'agencer les roues planétaires en flottement, c'est-à-dire de les monter ni sur le côté primaire ni sur le côté secondaire, mais de prévoir aussi bien sur le côté primaire que sur le côté secondaire une denture respective à la manière d'une roue à denture intérieure ou à la manière d'une roue solaire, de sorte que lors d'une rotation relative entre le côté primaire et le côté secondaire, les roues planétaires tournent non seulement autour d'un axe, mais conjointement avec cet axe autour de l'axe de rotation de l'ensemble du
système.
De plus, on notera encore que dans le sens de la présente invention, l'élément porteur peut être compris, conjointement avec l'élément
intermédiaire, comme un dispositif porteur de l'agencement de rotor.
Fondamentalement, l'élément porteur peut cependant également être
fixé sur l'arbre menant sans interposition de l'élément intermédiaire.
Un tel mode de réalisation est illustré dans la figure 6. On voit ici que l'élément porteur 40 est bombé axialement dans sa zone radialement intérieure et qu'il coiffe ainsi radialement à l'intérieur l'agencement de stator 18. L'élément porteur 40 s'étend par un tronçon de bride 150 jusqu'à la bride 48 du vilebrequin et il est fixé sur celle-ci par les vis de fixation 46. Conjointement avec l'élément porteur 40, un élément d'appui 152 est vissé sur la bride 48 du vilebrequin par les vis de fixation 46 et il présente maintenant la surface 90 sur laquelle est
monté le côté secondaire 66 avec interposition du palier radial 88.
Étant donné que l'élément d'appui 152 est fermement relié à l'élément porteur 40 et que l'élément porteur 40 est fermement relié au côté primaire 64, comme illustré par exemple dans la figure 1, on obtient ici également un appui solide du côté secondaire 66 contre le côté primaire 64. On notera que l'élément d'appui 152 pourrait bien entendu être formé de façon intégrale sur l'élément porteur 40 ou sur son tronçon de bride 150 lors de l'opération d'emboutissage profond. Par ailleurs, le mode de réalisation illustré dans la figure 6 correspond aux modes de réalisation décrits dans ce qui précède en ce qui concerne
son mode de fonctionnement ou sa structure.
Claims (21)
1. Système d'entraînement, en particulier pour un véhicule automobile, comportant un arbre menant (12) et un groupe électrique (35) au moyen duquel l'arbre menant (12) peut être entraîné en rotation, et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre menant (12), le groupe électrique (14) comportant un agencement de stator (18) et un agencement de rotor (32) en rotation avec l'arbre menant (12), comportant en outre un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) qui comprend au moins un élément amortisseur (78) qui agit entre un côté primaire (64) et un côté secondaire (66) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16), afin de permettre une rotation relative, caractérisé en ce que l'agencement de rotor (32) comporte un dispositif porteur (40) qui est relié ou susceptible d'être relié solidairement en rotation à l'arbre menant (12) et qui porte dans une première zone porteuse (54) une zone d'interaction (30) de l'agencement de rotor (32) et qui est relié ou susceptible d'être relié dans une seconde zone porteuse (56) solidairement en rotation à un côté primaire (64) du dispositif
amortisseur d'oscillations de torsion (16).
2. Système d'entraînement selon le préambule de la revendication 1 ou selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe électrique (14) est un groupe à induit extérieur comportant une zone d'interaction (30) de l'agencement de rotor (32) disposée radialement à l'extérieur de
l'agencement de stator (18).
3. Système d'entraînement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et
2, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) est disposé du moins en partie radialement à l'intérieur de
l'agencement de stator (18).
4. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1
à 3, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) chevauche au moins en partie axialement avec
l'agencement de stator (18).
5. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou selon l'une
quelconque des revendications 2 à 4 prise en dépendance de la
revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif porteur (40) est réalisé du moins en partie en forme de pot (42), et en ce que le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) pénètre au moins en partie axialement dans le dispositif porteur (40) réalisé en forme de
pot.
6. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou selon l'une
quelconque des revendications 2 à 5 prise en dépendance de la
revendication 1, caractérisé en ce que le côté primaire (64) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) comprend un premier élément de disque de couverture (70) ainsi qu'un second élément de disque de couverture (72) qui est fermement relié au premier élément de disque de couverture (70), et en ce qu'au moins le premier élément de disque de couverture (70) est relié ou susceptible d'être relié au dispositif porteur (40) dans la seconde zone porteuse (56).
7. Système d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de disque de couverture (70) relié ou susceptible d'être relié au dispositif porteur (40) chevauche axialement dans ou à proximité de la seconde zone porteuse (56) du moins en partie le
dispositif porteur (40).
8. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou selon l'une
quelconque des revendications 2 à 7 prise en dépendance de la
revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif porteur (40) comprend dans sa première zone porteuse (54) une pluralité de premiers tronçons porteurs (60) qui se succèdent en direction périphérique, et dans sa seconde zone porteuse (56) une pluralité de seconds tronçons porteurs (62) qui se succèdent en direction périphérique.
9. Système d'entraînement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un second tronçon porteur (62) est disposé entre au moins deux
premiers tronçons porteurs (60).
10. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou selon l'une
quelconque des revendications 2 à 9 prise en dépendance de la
io revendication 1, caractérisé en ce que la première zone porteuse (54) est disposée dans une zone radialement extérieure du dispositif porteur (40).
11. Système d'entraînement selon la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde zone porteuse (56) est disposée radialement à l'intérieur
de la première zone porteuse (54).
12. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou selon l'une
quelconque des revendications 2 à 11 prise en dépendance de la
revendication 1, caractérisé en ce que la zone d'interaction (30) de l'agencement de rotor (32) est reliée ou susceptible d'être reliée à la première zone porteuse (54) et/ou le côté primaire (64) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) est relié ou susceptible d'être relié à la seconde zone porteuse (56) via un dispositif de liaison
élastique respectif (120, 128).
13. Système d'entraînement selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif de liaison élastique (120, 128) comprend au moins un
élément de ressort à lame (120, 128).
14. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou selon l'une
quelconque des revendications 2 à 13 prise en dépendance de la
revendication 1, caractérisé en ce que le côté primaire (64) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) comprend un dispositif d'entraînement par coopération de formes (110) qui est amené ou susceptible d'être amené en engagement d'accouplement tournant avec un dispositif complémentaire d'entraînement en coopération de formes (50) prévu sur un arbre menant (12) ou sur un
composant (44) relié ou susceptible d'être relié fermement à celui-ci.
15. Système d'entraînement selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement par coopération de formes ( 10) comprend au moins une conformation axiale ( 10) sur le côté primaire (64) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16), laquelle peut s'engager dans un évidement axial correspondant (50) du dispositif complémentaire d'entraînement par coopération de formes (50).
16. Système d'entraînement selon 15, caractérisé en ce que l'évidement
axial (50) est un évidement (50) de logement pour des vis de fixation.
17. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications
1 à 16, caractérisé en ce que le côté secondaire (66) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) est réalisé pour la liaison avec un embrayage à friction ou bien forme une partie de celui-ci, et/ou est réalisé pour l'accouplement à d'autres composants d'un train d'entraînement, de préférence à une boîte de vitesses, à un embrayage à
fluide, ou analogue.
18. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications
1 à 17, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16) comprend au moins un élément d'inertie supplémentaire (100) qui, lors d'une rotation relative entre le côté primaire (64) et le côté secondaire (66), est en rotation autour d'un axe décalé par rapport à l'axe de rotation (A) de l'arbre menant (12) et est en engagement, par une conformation d'engagement (101), avec une conformation d'engagement complémentaire (102) sur le côté primaire (64) et/ou sur
le côté secondaire (66).
19. Procédé pour assembler un système d'entraînement, le système d'entraînement (10) comportant un arbre menant (12) et un groupe électrique (35) au moyen duquel l'arbre menant (12) peut être entraîné en rotation, et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre menant (12), le groupe électrique (14) comportant un agencement de stator (18) et un agencement de rotor (32) en rotation avec l'arbre menant (12), ainsi qu'un dispositif amortisseur d'oscillations de torsion (16), en particulier pour assembler un système
d'entraînement (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 18,
comprenant les étapes suivantes: a) on relie l'agencement de stator (18) à un groupe structurel (22) qui ne tourne pas avec l'arbre menant (12), et on relie l'agencement de rotor (32) à l'arbre menant (12), b) ensuite on relie un côté primaire (64) du dispositif amortisseur
d'oscillations de torsion (16) à l'agencement de rotor (32).
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'étape a) inclut la liaison d'un dispositif porteur (40) de l'agencement de rotor (32) avec l'arbre menant (12), et en ce que l'étape b) inclut la liaison du côté primaire (64) du dispositif amortisseur d'oscillations de torsion
(16) avec le dispositif porteur (40).
21. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 19 et 20,
comprenant en outre une étape c) pour relier un embrayage à friction ou des composants de celui-ci à un côté secondaire (66) du dispositif
amortisseur d'oscillations de torsion (16).
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