FR2819302A1

FR2819302A1 - Double volant amortisseur pour mecanisme de transmission de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2819302A1
Application number: FR0100115A
Authority: FR
Inventors: Jacques Feigler; Daniel Fenioux; Stephane Michel
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-07-12
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: DE10201416A1; FR2819302B1

Abstract

L'invention concerne un double volant amortisseur (100) pour filtrer les vibrations entre un moteur et un système de transmission de véhicule automobile, le double volant comportant :- un volant primaire (110), accouplé en rotation à un arbre du moteur,- un volant secondaire (120), libre en rotation par rapport au volant primaire (110) et solidarisé à un organe d'entrée du système de transmission,- un moyen de liaison en rotation du volant primaire (110) et du volant secondaire (120), ce moyen de liaison comprenant des moyens de rappel élastique (140) constitués par au moins une rondelle à élasticité axiale (142; 144; 146; 148) présentant un diamètre interne d, et des moyens d'attelage (130) coopérant avec la rondelle (120),caractérisé en ce que les moyens d'attelage (130) sont disposés radialement à l'intérieur du diamètre interne d de la rondelle.

Description

L'invention concerne un double volant amortisseur pour mécanisme de transmission de véhicule automobile, et en particulier pour un embrayage de voiture.

D'une manière générale, un double volant amortisseur est intercalé entre un vilebrequin d'un moteur de véhicule automobile et un mécanisme d'embrayage monté en tête de l'organe d'entrée du système de transmission du véhicule. Le double volant amortisseur comprend notamment un volant primaire lié de façon rigide au vilebrequin de manière à pouvoir être entraîné en rotation par celui-ci, un volant secondaire libre en rotation par rapport au volant primaire et formant le plateau de réaction du mécanisme d'embrayage, et un moyen d'attelage pour lier en rotation les volants primaire et secondaire tout en permettant un débattement angulaire entre eux à l'encontre d'un couple de rappel élastique. Le double volant amortisseur permet de compenser, grâce à un dispositif d'amortissement des vibrations en torsion intercalé entre le volant primaire et le volant secondaire, les petites accélérations ou décélérations du vilebrequin, et évite de les transmettre à la boîte de vitesse, en particulier quand elle est au point mort et que le moteur tourne au ralenti.

On connaît du document FR-2 756 343, déposé par la demanderesse, l'utilisation d'au moins une rondelle Belleville pour produire le couple de rappel élastique précité. Cette rondelle Belleville est montée entre le volant primaire et un flasque annulaire périphérique solidaire en rotation du volant secondaire mais étant susceptible d'un déplacement axial par rapport à celui-ci au moyen d'un système d'attelage à billes qui roulent dans des rainures circulaires formant des chemins de roulement. La rondelle Belleville est située à la périphérie du volant primaire. Une butée à billes est disposée entre les deux volants pour supporter la poussée en réaction de la rondelle Belleville. Ainsi, lorsqu'un couple est appliqué au volant primaire par le vilebrequin, les billes du système d'attelage écartent axialement le flasque du volant secondaire à l'encontre d'un couple de rappel élastique exercé axialement par la rondelle Belleville, et le volant secondaire n'est entraîné en rotation que lorsque ce couple de rappel élastique est au moins égal au couple appliqué au volant primaire.

Or, du fait de la position périphérique du système d'attelage, la vitesse de rotation des billes peut être très élevée car les forces centrifuges en jeu sont importantes. La transmission des efforts axiaux peut donc être altérée par ce montage, et l'usure peut être prématurée en particulier au niveau des chemins de roulement et des billes. Par ailleurs, de tels montages ne sont pas compacts et le volume utile, principalement axial, n'est pas du tout optimisé. Cela peut conduire à une lubrification relativement difficile. En plus de cela, ces systèmes sont complexes à mettre en oeuvre et donc chers et compliqués au niveau de leur maintenance.

Le but de l'invention est donc de résoudre une partie au moins de ces problèmes.

Pour cela, l'invention concerne un double volant amortisseur pour filtrer les vibrations entre un moteur et un système de transmission de véhicule automobile, le double volant comportant : - un volant primaire, accouplé en rotation à un arbre du moteur, - un volant secondaire, libre en rotation par rapport au volant primaire et solidarisé à un organe d'entrée du système de transmission, et - un moyen de liaison en rotation du volant primaire et du volant secondaire, ce moyen de liaison comprenant des moyens de rappel élastique constitués par au moins une rondelle à élasticité axiale présentant un diamètre interne, et des moyens d'attelage coopérant avec la rondelle, caractérisé en ce que les moyens d'attelage sont disposés radialement à l'intérieur du diamètre interne de la rondelle.

Avantageusement, les moyens d'attelage comprennent une came portée par une pièce intermédiaire solidaire en rotation du volant primaire mais mobile axialement par rapport à celui-ci, et une contre came portée par le volant secondaire, et en ce que la rondelle à élasticité axiale prend respectivement appui sur le volant primaire et sur la pièce intermédiaire.

Un tel dispositif peut être inversé, la pièce intermédiaire étant solidaire en rotation du volant secondaire, la contre came étant portée par le volant primaire.

A titre d'exemple, la came et la contre came présentent respectivement des chemins de roulement circulaires centrés sur l'axe de rotation xx'du double volant.

En particulier, la pièce intermédiaire portant la came peut être entraînée en rotation par l'intermédiaire de cannelures ou d'au moins une tige axiale fixée au volant primaire et le long de laquelle ladite pièce intermédiaire peut coulisser axialement.

Afin d'assurer un bon graissage des pièces en mouvement, le double volant comprend des moyens d'étanchéité disposés notamment entre le volant primaire et le volant secondaire, un premier moyen d'étanchéité étant positionné entre la pièce intermédiaire et le volant primaire et un second moyen d'étanchéité étant positionné entre la pièce intermédiaire et le volant secondaire. Avantageusement, les moyens d'étanchéité prennent la forme de soufflets axialement déformables ou de tubes concentriques coulissant sur des formes complémentaires de la pièce intermédiaire et des volants.

D'une façon générale, le double volant comprend une butée de fin de course de la came liée à la pièce intermédiaire, cette butée prenant alors appui contre le volant secondaire en fin de course axiale de la came. Avantageusement, cette butée présent des moyens de friction et/ou des moyens d'amortissement à élasticité axiale. A titre d'exemple, la butée comprend des garnitures de frottement portées par un clip monté sur la pièce intermédiaire et entre lesquelles est monté un ressort.

Selon une variante de réalisation, le double volant présent deux rondelles Belleville montées en parallèle ou en série, une des rondelles ayant alors une raideur plus importante que l'autre.

En variante, le double volant comprend deux rondelles Belleville montées en opposition et entraînées axialement par un écrou pouvant coulisser sur un filetage du volant secondaire et liées en rotation par au moins une tige solidaire du volant primaire.

En variante, des organes de roulement sont interposés entre les chemins de roulement respectifs de la came et de la contre came.

Avantageusement, les organes de roulement sont constitués par au moins un jeu de billes maintenues à espacement angulaire régulier les unes par rapport aux autres par une cage circulaire. Les billes sont du type à contact oblique avec les chemins de roulement.

D'une façon générale, afin de compenser le mouvement axial

de certains organes de roulement par rapport à d'autres, la cage circulaire présente une articulation de type à rotule disposée entre deux billes consécutives.

Afin de garantir un roulement correct des billes dans leurs chemins de roulement, la cage présente de préférence des moyens de calage angulaire pour empêcher le glissement des billes, ces moyens de calage pouvant avoir la forme d'au moins une roue dentée liée à la cage et associée à deux crémaillères se faisant face, chacune étant solidaire de la came et de la contre came.

En variante, les organes roulant sont constitués par au moins un jeu de rouleaux coniques ou droits, ceux-ci pouvant être maintenus en place par une cage épousant le profil d'un chemin de roulement de la came ou de la contre came et munie par exemple de crochets radiaux en prise avec des tétons en saillie aux extrémités desdits rouleaux.

D'une façon générale, un chemin de roulement est plan et l'autre chemin de roulement lui faisant face présente un profil courbe périodique. En variante, les deux chemins de roulement ont un profil périodique courbe ou à pentes constantes ou périodiques, de préférence avec des périodes identiques pour chaque chemin de roulement, par exemple égale à 900 ou 1800.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple et dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en coupe d'un mécanisme embrayage associé à un double volant amortisseur comprenant une came et une contre came selon un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective de la came de la figure 1,

- la figure 3 est une vue en perspective de la contre came de la figure 1, - les figures 4 à 9 sont des vues en coupe représentant plusieurs variantes du mode de réalisation de la figure 1, - la figure 10 est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention utilisant des billes circulant entre la came et la contre came, - la figure 11 est une vue développée de la came et de la contre came de la figure 10, - la figure 12 est une variante de réalisation de la figure 11,

- la figure 13 est une vue de face d'une cage à billes de la figure 10, - la figure 14 est une variante du mode de réalisation de la figure 10 utilisant deux jeux de billes montées en parallèle, - la figure 15 est une vue développée de la came et de la contre came de la figure 14, - la figure 16 est une autre variante du mode de réalisation de la figure 10 utilisant un moyen de calage angulaire d'une cage à billes, - la figure 17 est une vue développée de ce moyen de calage associé à la came et à la contre came, - la figure 18 est une autre variante du mode de réalisation de la figure 10 dans laquelle les billes sont à contact oblique, - la figure 19 est une variante du mode de réalisation de la figure 10 dans laquelle les billes sont remplacées par des rouleaux coniques, et - les figures 20 à 25 représentent des variantes du mode de réalisation de la figure 10 dans laquelle les billes sont remplacées par des rouleaux droits.

Sur la figure 1, la référence 1 désigne un mécanisme d'embrayage qui forme l'organe de tête d'un système de transmission d'un moteur de véhicule automobile, et la référence 100 désigne un double volant amortisseur pour filtrer les vibrations en torsion entre le moteur et le système de transmission.

Le double volant amortisseur 100 est centré sur l'axe de rotation xx'du mécanisme d'embrayage 1 et comprend un volant primaire 110 qui est accouplé en rotation à un vilebrequin (non représenté) du moteur par des vis 10, un volant secondaire 120, libre en rotation par rapport au volant primaire 110 et formant le plateau de réaction du mécanisme d'embrayage 1, et un moyen de liaison intercalé entre les volants 110 et 120 pour les lier en rotation et permettre un débattement angulaire entre eux à l'encontre d'un couple de rappel élastique.

Le mécanisme d'embrayage 1 est de type classique et comprend des garnitures 12 portées par un disque de friction 14 monté entre un plateau de réaction formé par le volant secondaire 120 et un plateau de pression 16 monté coulissant axialement et solidarisé en rotation avec un arbre d'entrée du système de transmission (boîte de vitesses). Le mécanisme

d'embrayage 1 comprend également un diaphragme 18 à élasticité axiale qui est pris entre le plateau de pression 16 et une butée d'embrayage (non représentée) centrée sur l'arbre d'entrée du système de transmission, et un couvercle externe 20 fixé sur le volant secondaire 120 et lié en rotation avec le plateau de pression 16. Le diaphragme 18 est constitué par portion annulaire pleine d'une rondelle Belleville à élasticité axiale qui s'articule en prenant appui sur un rebord périphérique du couvercle 20 pour venir presser les garnitures 12 entre le plateau de pression 16 et le plateau de réaction 120 lorsque le mécanisme d'embrayage est en position embrayée.

Le moyen de liaison en rotation, qui est intercalé entre les deux volants primaire 110 et secondaire 120, est constitué par des moyens 130 d'attelage comprenant une pièce annulaire intermédiaire 132, une came 134 et une contre came 136 respectivement représentées aux figures 2 et 3, et par des moyens 140 de rappel élastique tels qu'une rondelle Belleville 142, présentant éventuellement des doigts radiaux espacés pour lui donner la forme d'un diaphragme. La rondelle Belleville 142 prend appui par sa grande base sur le volant primaire 110 et par sa petite base sur la pièce intermédiaire 132.

Comme on peut le voir plus en détail sur la figure 2, la came 134 est ménagée sur la paroi intérieure de la pièce intermédiaire 132 pour former un chemin de came circulaire 135 qui présente, sous une forme développée sur un plan, un profil sinusoïdal avec des creux 135a et des bosses 135b.

La contre came 136 illustrée sur la figure 3 est portée par le volant secondaire 120 (figure 1) qui est constitué à cet effet de deux parties, à savoir une partie annulaire radialement interne formant un moyeu saillant vers le volant primaire 110 et une partie radialement annulaire externe, ces parties étant fixées l'une à l'autre par des vis 122. Plus précisément, la contre came 136 est formée sur la face du moyeu du volant secondaire 120 qui est en regard de la came 134 de la pièce intermédiaire 132, et elle présente un chemin de came 137 de forme complémentaire à celle du chemin de came

135 de la pièce intermédiaire 132, avec des creux 137a et des bosses 137b.

Les chemins de came 135 et 137 de la came 134 et de la contre came 136 s'étendent essentiellement selon un plan perpendiculaire à l'axe xx'de rotation du mécanisme d'embrayage 1.

La pièce intermédiaire 132 qui porte la came 134 est entraînée en rotation par le volant primaire 110 au moyen d'une liaison de type tenon-mortaise, de manière à ce que la pièce intermédiaire 132 puisse se décaler axialement par rapport au volant primaire 110. Cette liaison est constituée d'indentations 11 ménagées dans l'ouverture centrale de la pièce intermédiaire 132 et d'un ensemble de cannelures 11'ménagées à la surface périphérique d'une entretoise annulaire 13 qui est fixée contre la partie radialement interne du volant primaire 110 par les vis 10 (figure 1).

Cette liaison en rotation peut aussi se faire grâce à des éléments roulants tels que des billes logées dans des rainures d'orientation axiale réalisées dans les deux pièces à lier en rotation, ce qui permet une réduction des frottements.

La came 134 et la contre came 136 sont destinées à glisser l'une sur l'autre au niveau de leurs chemins de came respectifs 135 et 137 dont les profils sont tels que la came 134 va pouvoir se décaler axialement par rapport à la contre came 136 en entraînant une déformation axiale concomitante de la rondelle Belleville 142.

Le volant secondaire 120 est monté rotatif autour d'un moyeu central 160 avec interposition d'un palier en bronze 170 autolubrifiant ou non (figure 1). Le moyen central 160 est solidaire en rotation du volant primaire 110 au moyen des vis 10, et il comprend un rebord périphérique annulaire radialement externe qui prend appui par une butée 150 à aiguilles sur une face radiale du moyeu du volant secondaire 120 afin d'encaisser les efforts de pression exercés par la rondelle Belleville 142 sur la contre came 136
Un glissement se produisant entre la came 134 et la contre came 136, il faut que ce glissement s'effectue en milieu lubrifié pour éviter un grippage ou une usure prématurée des pièces en mouvement. A cet effet, on prévoit des moyens d'étanchéité 180 prenant la forme d'un premier soufflet d'étanchéité 182 à débattement axial qui est monté autour de l'entretoise 13 entre le volant primaire 110 et la pièce intermédiaire 132, et un second soufflet d'étanchéité 184 qui est monté entre la pièce intermédiaire 132 et le volant secondaire 120. Les cannelures 11'sont également lubrifiées pour leur liaison avec les dents 11 de la pièce intermédiaire 132. Un déflecteur 186 d'étanchéité, par exemple en métal, est également utilisé pour contenir les moyens de lubrification de la butée 150 à aiguilles.

Il est important de noter que la came 134 et la contre came 136 sont disposées à l'intérieur du diamètre interne d de la rondelle Belleville 142 (figure 1), ce diamètre interne d étant par ailleurs faible par rapport au diamètre externe de ladite rondelle Belleville 142. Cette disposition particulière permet de réduire notablement les vitesses périphériques des moyens d'attelage 130, et donc l'usure des pièces en mouvement.

Au montage du double volant amortisseur 100, les volants primaire 110 et secondaire 120 sont orientés de telle sorte que les bosses 135b de la came 134 se trouvent en face des creux 137a de la contre came 136, alors que les bosses 137b de la contre came se trouvent en face des creux 135a de la came 134, ce qui définit une position dite de repos ainsi que l'origine du débattement angulaire entre le volant primaire 110 et le volant secondaire 120.

D'une manière générale, lorsque le volant primaire 110 est entraîné en rotation par application d'un couple transmis par le vilebrequin, la came 134 est également entraînée en rotation par les cannelures d'entraînement 11'de l'entretoise 13. Le couple moteur est transmis de la came 134 à la contre came 136 ce qui a pour effet d'écarter axialement la came 134 qui, en se rapprochant du volant primaire 110, exerce une contrainte axiale sur la rondelle Belleville 142, tandis que la butée 150 à aiguilles transmet la poussée de réaction sur le volant secondaire 120. Ce n'est que lorsque ce couple de rappel élastique exercé par la rondelle Belleville 142 est sensiblement égal au couple moteur transmis par le volant primaire 110 que le volant secondaire 120 est entraîné en rotation.

Bien entendu, la rondelle Belleville 142 sert également de moyen de rappel élastique pour faire revenir la came 134 et la contre came 136 dans leurs positions respectives de repos lorsque le mécanisme d'embrayage 1 est à l'état débrayé illustré par la figure 1.

Les profils respectifs 135 et 137 de la came 134 et de la contre came 136 peuvent être adaptés pour permettre un déplacement axial progressif de la came 134 par rapport à la contre came 136. Chaque profil présente par exemple une période de 1800 de telle sorte qu'il y a, sur un tour complet, deux creux 135a/137a et deux bosses 135b/137b.

Plus le décalage angulaire est élevé, c'est-à-dire plus les bosses de la came 134 et de la contre came 136 se rapprochent angulairement jusqu'à être disposées presque face à face, plus le couple

transmis peut être important car la force de rappel élastique de la rondelle Belleville 142 augmente.

On peut noter qu'il suffit d'un décalage angulaire de seulement 450 de la came 134 dans un sens ou dans l'autre par rapport à la position de repos illustrée sur la figure 1 pour couvrir complètement la période de 1800 décrite par chaque profil 135 ou 137. En effet, lorsque la came 134 est décalée angulairement de 450 paar rapport à sa position de repos, la contre came 136 est également décalée angulairement par rapport à sa position de repos de 450, mais dans le sens opposé à celui de la came 134. Le décalage angulaire entre la came 134 et la contre came 136 est donc de 90 . Dans l'autre sens de rotation de la came 134, le décalage est le même si bien qu'en décalant angulairement la came 134 de 45 par rapport à sa position de repos, on peut couvrir 180 , c'est-à-dire la période de chaque profil de came ou de contre came.

Les pentes des profils 135 et 137 peuvent varier pour réaliser un système appelé bi-pente. On peut prévoir également que le fond des creux et le sommet des bosses soient plans et de largeurs différentes pour permettre un jeu angulaire à pente nulle entre la came 134 et la contre came 136. Cela permet, pour des débattements angulaires très faibles entre la came 134 et la contre came 136, que la rondelle Belleville 142 ne subisse aucun effort axial car aucun déplacement de la came 134 ne se produit.

Sur la figure 1, on notera également la présence d'une pièce de friction supplémentaire 15 prévue sur le volant primaire 110, par exemple au niveau d'une masse périphérique d'inertie de celui-ci. Cette pièce de friction 15 permet de créer une liaison momentanée entre le volant primaire 110 et le volant secondaire 120, lorsque la force exercée sur le diaphragme 18 par la butée de débrayage est supérieure à la force de rappel élastique de la rondelle Belleville 142.

Au démarrage du moteur, sa vitesse de rotation est inférieure à la vitesse du ralenti, il y a un risque que le volant primaire 110 qui se comporte comme un pendule atteigne sa fréquence de résonance en tournant à vide (sans vitesse enclenchée) et qu'il oscille dangereusement. Dans ce cas, l'effet peut être désastreux notamment pour la pièce intermédiaire 132 comme pour la rondelle Belleville 142 qui peuvent être abîmées, voire détruites. Afin d'éviter cela, on prévoit que la force de rappel élastique de la rondelle Belleville 142 au repos soit légèrement inférieure à la force transmise

par le diaphragme 18 au couvercle 20 sous l'action de la butée de débrayage, de telle sorte que le volant secondaire 120 puisse se déplacer axialement très légèrement sur son palier 170 sous l'effet de cette force en appuyant faiblement sur la rondelle Belleville 142 pour venir au contact de la pièce de friction 15. Ceci a pour effet de solidariser momentanément le volant primaire 110 et le volant secondaire 120 à leurs périphéries respectives. Le volant secondaire 120 ne peut plus osciller librement ce qui élimine le risque relatif à la fréquence de résonance.

Selon la variante de réalisation illustrée sur la figure 4, le volant secondaire 120 est en une seule pièce et les soufflets 182 et 184 sont remplacés par des tubes 183 et 185 coaxiaux portés par la pièce intermédiaire 132. Il convient de réaliser ces tubes 183 et 185 avec un jeu radial assez faible permettant à la fois une bonne étanchéité avec les moyens d'attelage 130 et un bon coulissement axial de la pièce intermédiaire 132 le long desdits tubes. Ces tubes coulissent axialement sur des formes complémentaires de la pièce intermédiaire 132 et du volant primaire 110, et éventuellement du volant secondaire 120.

Sur la figure 5, on a illustré une variante de réalisation dans laquelle le volant secondaire120 du double volant amortisseur 100 est en une seule pièce, et les cannelures 11'destinées à l'entraînement en rotation de la pièce intermédiaire 132 sont remplacées par plusieurs tiges axiales 190 fixées au volant primaire 110. Ces tiges 190 entraînent la pièce intermédiaire 132 à sa périphérie, tout en lui permettant de coulisser le long desdites tiges 190 en vue d'exercer une contrainte axiale sur la rondelle Belleville 142 pour lier en rotation le volant primaire 110 au volant secondaire 120. Pour des raisons d'encombrement axial et de débattement en translation de la pièce intermédiaire 132, les tiges 190 peuvent également traverser la rondelle Belleville 142.

Sur cette figure 5, on peut également noter que l'inclinaison de la rondelle Belleville 142, de même que la position relative des profils de came 134 et de contre came 136, sont inversées par rapport aux figures 1 et 4, la rondelle Belleville 142 prenant toujours appui sur la pièce intermédiaire 132 et sur le volant primaire 110.

Par ailleurs, une butée 200 progressive de fin de course axiale de la came 134 est liée à la pièce intermédiaire 132. Cette butée 200 comprend deux garnitures de frottements 202 et 204 collées à un ressort 206

et maintenues en position par un clip 208 lié à la pièce intermédiaire 132. En fin de course, la came 134 vient progressivement en butée sur le volant secondaire 120, et les garnitures 202 et 204 viennent frotter sur la surface transversale du volant secondaire 120 tout en écrasant les ressorts 206 qui procurent une souplesse (élasticité) axiale à ce système. Cela évite à la came 134 de venir taper brusquement sur le volant secondaire 120 en fin de course, et cela permet en plus de freiner l'inertie du volant secondaire 120.

Cette butée axiale 200 pourrait de la même manière être solidaire du volant 120, la came 134 venant en appui de la même manière sur cette butée.

Selon encore une autre variante illustrée sur la figure 6, les moyens d'attelage 130 comprennent deux rondelles Belleville 142 et 144 qui sont montées en parallèle et en appui l'une sur l'autre, la rondelle 142 ayant une raideur nettement plus importante que celle de la rondelle 144 de façon à former un système bi-pente progressif. La rondelle 142 est active pour de faibles débattements angulaires entre la came 134 et la contre came 136, et engendre ainsi une pression axiale réduite sur le volant primaire 110. La force de rappel élastique de la rondelle Belleville 142 vient s'ajouter à la force de rappel élastique de la rondelle Belleville 144 pour des débattements angulaires plus importants entre la came 134 et la contre came 136, en produisant une contrainte pression plus importante entre le volant primaire 110 et le volant secondaire 120. Une butée 200 de fin de course axiale de la came 134 est également prévue sur la pièce intermédiaire 132, cette butée 200 étant du type à friction non amortie contrairement à celle de la figure 5.

La figure 7 représente une variante de réalisation qui combine certaines caractéristiques de la figure 1 (orientation de la rondelle Belleville 142) et de la figure 5 (entraînement par tiges périphériques 190). Un moyen d'étanchéité 180 est prévu pour éviter des fuites de lubrifiant entre la came

134 et la contre came 136. Ce moyen d'étanchéité 180 prend ici la forme d'un soufflet 188, par exemple en caoutchouc, qui peut se comprimer ou s'étendre axialement au gré des translations axiales de la pièce intermédiaire 132 portant la came 134.

Selon la variante de réalisation illustrée à la figure 8, il y a deux rondelles Belleville 142 et 146 fonctionnant en série et montées en opposition. La rondelle 142 est similaire à celle des figures précédentes (épaisseur, diamètres interne et externe), et la rondelle 146 présente une plus

faible épaisseur que la rondelle 142 ainsi qu'un diamètre interne sensiblement égal au diamètre interne de la rondelle Belleville 142. Cette solution, de type bi-pente, permet une progressivité dans les efforts transmis à la came 134 en fonction du débattement angulaire entre le volant primaire 110 et le volant secondaire 120. Pour les faibles débattement angulaires entre la came 134 et la contre came 136, seule la rondelle 146 à faible raideur est active, puis l'action de la rondelle 142 à raideur plus élevée vient s'ajouter pour les forts débattements angulaires afin d'exercer une force de rappel résultante plus importante.

Selon la variante de réalisation illustrée à la figure 9, il y a deux rondelles Belleville 142 et 148 sensiblement identiques montées en opposition au moyen d'un écrou 149 lié au volant secondaire 120 par l'intermédiaire d'un filetage 125. Ainsi, grâce à ce système, l'écrou 149 vient pousser alternativement, en fonction du sens de rotation, sur l'une ou l'autre des rondelles Belleville 142 ou 148, chacune fournissant une force de rappel élastique sensiblement identique sur le volant primaire 110. L'écrou 149 peut tourner sur le filetage 125 du volant secondaire 120, et il est solidaire en rotation des rondelles Belleville 142 et 148, il agit axialement sur elles. Les rondelles Belleville 142 et 148 sont entraînées en rotation par l'intermédiaire de tiges axiales 190 les traversant, conformément à ce qui est représenté sur la figure 6 ou 7 concernant l'entraînement en rotation de la pièce intermédiaire 132.

Les figures 10 à 25 décrivent des variantes de réalisation où des organes de roulement sont montés entre la came 134 et la contre came 136, celles-ci ayant alors des profils respectifs faisant office de chemins de

roulement circulaires centrés sur l'axe xx'.

Le glissement avec frottement de la came 134 contre la contre came 136 est ainsi remplacé par le roulement des organes de roulement entre les chemins de roulement définis par la came 134 et la contre came 136, ce roulement étant de préférence sans glissement comme on va le voir plus loin.

Sur les figures 10 et 11, la solution consiste à placer un jeu de billes 212 entre un chemin de roulement circulaire plan 135c ménagé sur la came 134 et un chemin de roulement circulaire 137c à profil périodique courbe, ménagé sur la contre came 136. Les billes sont maintenues espacées de façon régulière par une cage 213 schématisée sur la figure 10.

Comme on peut le voir sur la figure 11, qui est une vue en coupe de la figure 10 représentant la came 134 et la contre came 136 sous forme développée dans un plan, on peut placer quatre billes 212 entre les chemins de roulement 135c et 137c. Ces billes 212 se déplacent chacune circonférentiellement dans un creux borné par deux sommets consécutifs du profil de la contre came 136, sans aller au-delà de ces sommets. Entre deux sommets consécutifs du chemin de roulement 137c, chaque bille 212 peut parcourir circonférentiellement un arc de 900, c'est-à-dire la période du profil sinusoïdal dudit chemin de roulement. De préférence, l'inclinaison reliant les

creux aux sommets est de l'ordre de quelques degrés pour favoriser le roulement sans glissement des billes 212 entre les chemins de roulement 135c et 137c. Il va de soi qu'au montage, la came 134 et la contre came 136 sont orientées de telle façon que les billes 212 soient toutes placées au niveau des creux du chemin de roulement 137c. Avec un roulement sans aucun glissement et du fait que les deux chemins de roulement 135c et 137c se déplacent en sens contraire l'un par rapport à l'autre, le débattement angulaire entre la came 134 et la contre came 136 peut atteindre 1800 (900 dans chaque sens de rotation) avec seulement un déplacement de la bille de 900 (450 dans chaque sens) entre les sommets de deux pentes consécutives.

Afin de réduire la possibilité qu'ont les billes de glisser entre les chemins de roulement 135c et 137c et de chasser vers les creux de ces chemins en ramenant la came 134 vers la contre came 136, on prévoit de réaliser les deux chemins de roulement 135c et 137c avec des profils courbes complémentaires, de préférence sinusoïdaux, comme cela est représenté sur la figure 12. Comme les chemins de roulement 135c et 137c sont sensiblement parallèles, les billes 212 peuvent rouler sans difficultés, les forces de frottement au deux points de contact entre chaque bille 212 et les chemins de roulement 135c et 137c étant parallèles. Il va de soi qu'au montage, la came 134 et la contre came 136 sont orientées de telle façon que les sommets et les creux des deux chemins de roulement soient respectivement disposés face à face, et que les billes 112 soient placés dans les creux. Ceci permet d'obtenir un écartement axial maximum entre la came et la contre came lors de leur rotation respective l'une par rapport à l'autre.

Par ailleurs, comme il peut y avoir un risque de vrillage de la cage à billes 213 dans ce mode de réalisation, on prévoit également que cette cage-213 soit articulée entre deux billes 212 consécutives par une liaison 139

de type à rotule, de telle sorte que ladite cage 123 puisse s'adapter aux mouvements axiaux alternés des différentes billes 212 entre les chemins de roulement 135c et 137c. Un schéma simplifié de cette liaison à rotule 139 est représenté sur la figure 13 On peut prévoir en variante que la cage 213 soit intrinsèquement déformable pour qu'elle puisse s'adapter aux oscillations axiales des billes 212 dans un sens et dans l'autre, par exemple en la réalisant en matériau plastique souple.

Sur les figures 14 et 15, les organes de roulement sont constitués par deux jeux de billes 212 et 214 concentriques qui sont montées respectivement dans des cages 213 et 215. La came 134 présente alors deux chemins de roulements plans 135c et 135d, et la contre came 136 présente également deux chemins de roulement 137c et 137d à profil courbe. Cette solution permet d'améliorer la capacité de résistance aux contraintes axiales.

De manière à mieux répartir la pression, on pourra par exemple disposer un premier jeu avec quatre billes 212 disposées chacune à 900 l'une de l'autre, et un second jeu avec quatre autres billes 214 qui est décalé de 450 avec le premier jeu, de façon à avoir une bille 212 ou 214 en appui tous les 45 . Ce décalage est représenté sur la vue développée en plan de la figure 15. Le mode de fonctionnement de cette variante est similaire à celui de la figure 11, mais la charge est mieux répartie. Bien entendu, les profils 135c et 135d de la came 134 peuvent être courbe, par exemple de type sinusoïdal, comme cela est représenté dans la solution à un seul jeu de bille de la figure 12.

Comme on peut le voir sur les figures 16 et 17, il est possible de coupler chaque cage 213 ou 215 avec un moyen de calage angulaire 220 qui maintient chaque cage en position par rapport aux profils de came et de contre came. Ce moyen de calage 220 peut par exemple prendre la forme d'un engrenage 222 dont les dents engrènent avec deux crémaillères

circulaires 224 et 226 solidaires respectivement de la came 134 et de la contre came 136. Ainsi, la rotation de la came 134 par rapport à la contre came 136 est en quelque sorte indexée. Il n'y a plus de risque que les billes 212 et 214 soient mal positionnées.

Sur la figure 18, on a modifié les profils de came 134 et de contre came 136 de telle sorte que les billes 212 prennent appui de façon oblique sur les chemins de roulement. Cette solution réalise un centrage des billes et permet de compenser plus facilement l'effet des forces centrifuges

sur ces billes car une portée oblique permet d'encaisser à la fois des efforts radiaux et axiaux.

Sur la figure 19, les billes sont remplacées par des rouleaux coniques 216 qui peuvent supporter des charges axiales plus importantes.

Dans ce cas, les chemins de roulement de la came 134 et de la contre came 136 comprennent des surfaces coniques. La came 134 peut présenter un chemin de roulement à profil parfaitement conique perpendiculairement à

l'axe xx', ce qui correspond au chemin de roulement plat décrit précédemment, et la contre came 136 peut présenter un chemin de roulement à base conique perpendiculairement à l'axe xx', mais avec en plus des ondulations sinusoïdales périodiques pour permettre le déplacement axial de la came 134 par rapport à la contre came 136 lors du roulement des rouleaux 216. Bien entendu, comme pour les autres modes de réalisation précédents, les rouleaux peuvent être montés dans une cage, par exemple articulée. Le profil de came peut également être conique et sinusoïdal, comme le profil de la contre came, pour augmenter l'écartement entre la came et la contre came comme illustré sur la figure 12.

La figure 20 est une vue en coupe d'une variante de réalisation dans laquelle la butée à aiguilles 150 placée derrière le volant secondaire 120 pour encaisser les efforts axiaux est remplacée par un roulement 155 à portée oblique pouvant encaisser à la fois des efforts radiaux et axiaux. Cela permet par ailleurs de mieux centrer le volant secondaire 120. Par ailleurs, les organes de roulement sont constitués par des rouleaux cylindriques 218 et non plus des billes ou des rouleaux coniques.

Comme on peut le voir sur les figures 21 et 22 qui représentent la came 134 et contre came 136 en vue développée en plan, les rouleaux cylindriques 218 peuvent circuler entre deux chemins de roulement 135e et 137e appartenant respectivement à la came 134 et à la contre came 136. Ces chemins de roulement 135e et 137e se présentent chacun sous la forme d'un profil périodique à pentes constantes et non plus d'un profil courbe à pente variable comme auparavant, ces profils étant complémentaires. Par exemple, la période de chaque profil est de 1800. Ainsi, lorsque la came 134 tourne de 600 par rapport à la contre came 136 (figure 22), c'est-à-dire quand la came et la contre came tournent à contre sens de 300 l'une par rapport à l'autre, il reste un arc de 300 sur lesquels il y a suffisamment de rouleaux 218 en contact avec les deux chemins de roulement pour que la transmission des

efforts axiaux soit satisfaisante et que la came 134 se déplace axialement. Un débattement angulaire de seulement t 300 de la came et de la contre came par rapport à leurs positions respectives de repos est donc suffisant pour décrire complètement le profil périodique des chemins de roulement. Bien entendu, la période de chaque profil pourrait très bien être de 120 , avec trois cycles, de telle sorte que le débattement angulaire de la came (ou de la contre came) par rapport à sa position de repos peut par exemple être encore réduit à 22, 5 si l'on souhaite conserver un arc de 300 pour le contact des rouleaux cylindriques 218 avec les chemins de roulement.

Afin d'éviter que certains rouleaux 218 ne soient dans le vide et puissent se déplacer axialement un peu n'importe où lorsque la came 134 et la contre came 136 sont décalées angulairement (figure 22), on peut prévoir de les maintenir par une cage 217 de type connu permettant par ailleurs de les disposer leurs axes respectifs de rotation passant tous par le même point central situé sur l'axe de rotation du mécanisme d'embrayage. Cela permet aux rouleaux de rouler sans être de travers par rapport aux chemins de roulement.

Par ailleurs, il peut également être intéressant de maintenir les rouleaux 218 dans une position bien précise par rapport aux chemins de roulement 135e et 137e, c'est-à-dire de les forcer à conserver une position axiale définie à l'avance. Pour cela, on peut donner à la cage 217 une forme complémentaire à celle du profil de la contre came 136 (ou de la came 134) de telle sorte que les rouleaux cylindriques 218 soient toujours en contact avec le profil de roulement 137e de la contre came. Une telle cage 217 est illustrée sur la vue éclatée de la figure 23. De façon à appliquer les rouleaux constamment contre la came 134, la cage 217 sera munie de crochets 217a passant derrière des tétons 219 en saillie aux extrémités de chaque rouleau 218, comme cela est illustré sur la vue de détail de la figure 24, ou directement derrière des rouleaux 218 dépourvus de tétons, comme cela est illustré sur la vue de détail de la figure 25.

On peut également prévoir une cage 217 souple, par exemple en matériau plastique souple, voire une cage articulée à la manière de celle de la figure 13, bien que cette solution soit plus difficile à mettre en oeuvre étant donné le nombre élevé de rouleaux que comporte ce dispositif.

Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples ne sont donnés qu'à titre d'illustration de l'objet de l'Invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.

Par exemple, on peut utiliser deux jeux de billes à contact oblique (inverser les portées entre les jeux de préférence pour équilibrer le dispositif) ou ajouter le système de maintien à roue dentée à tous les modes de réalisation présentés si besoin est.

La butée à aiguilles 150 placée derrière le volant secondaire 120 peut être remplacée par un roulement à portée conique 155 comme celui de la figure 20 de manière à encaisser également des efforts radiaux.

Enfin, à chaque fois que cela sera nécessaire, les cages des billes ou des rouleaux pourront être articulées pour accompagner les mouvements en translation des billes/des rouleaux entre les chemins de roulement.

En variante, on peut utiliser un ensemble de galets ayant des axes fixes d'orientation radiale qui viennent rouler sur un profil de came porté par l'autre pièce en vis-à-vis. Les axes et la came étant solidaire chacun soit de la pièce intermédiaire 132, soit du volant complémentaire 120.

Claims

REVENDICATIONS 1. Double volant amortisseur (100) pour filter es vibrations entre un moteur et un système de transmission de véhicule automobile, le double volant comportant : - un volant primaire (110), accouplé en rotation à un arbre du moteur, - un volant secondaire (120), libre en rotation par rapport au volant primaire (110) et solidarisé à un organe d'entrée du système de transmission, - un moyen de liaison en rotation du volant primaire (110) et du volant secondaire (120), ce moyen de liaison comprenant des moyens de rappel élastique (140) constitués par au moins une rondelle à élasticité axiale (142 ; 144 ; 146 ;

148) présentant un diamètre interne d, et des moyens d'attelage (130) coopérant avec la rondelle (120), caractérisé en ce que les moyens d'attelage (130) sont disposés radialement à l'intérieur du diamètre interne d de la rondelle.

2. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'attelage (130) comprennent une came (134) portée par une pièce intermédiaire (132) solidaire en rotation d'un des volants (110) mais mobile axialement par rapport à celui-ci, et une contre came (136) portée par l'autre volant (120), et en ce que la rondelle (142 ; 144 ; 146 ; 148) à élasticité axiale prend respectivement appui sur le premier volant (110) et sur la pièce intermédiaire (132)

3. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la came (134) et la contre came (136) présentent respectivement des chemins de roulement circulaires (135c, 137c ; 135d, 137d ; 135e, 137e) centrés sur l'axe de rotation xx'du double volant.

4. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'étanchéité (180) disposés entre le volant primaire (110) et le volant secondaire (120).

5. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un premier moyen d'étanchéité (182 ; 183 ; 188) est positionné entre la pièce intermédiaire (132) et le volant primaire (110), et un

second moyen d'étanchéité (184 ; 185) est positionné entre la pièce intermédiaire (132) et le volant secondaire (120).

6. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (180) prennent la forme de soufflets (182,184 ; 188) axialement déformables.

7. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (180) prennent la forme de tubes (183,185) concentriques et coulissant sur des formes complémentaires de la pièce intermédiaire (132) et des volants (110 ; 120).

8. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une butée (200) de fin de course axiale de la came (134).

9. Double volant amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la butée (200) prend appui contre le volant (120) en fin de course axiale de la came (134).

10. Double volant amortisseur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la butée (200) présente des moyens de friction (202, 204) et/ou des moyens d'amortissement à élasticité axiale (206).

11. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la butée (200) comprend des garnitures de frottement (202,204) portées par un clip (208) monté sur la pièce intermédiaire (132) et entre lesquelles est monté un ressort (206) à élasticité axiale.

12. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (132) portant la came (134) est entraînée en rotation par l'intermédiaire de cannelures (11') ou par des éléments roulants et coulissants dans des rainures d'orientation axiale.

13. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque

des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (132) portant la came (134) est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'au moins une tige axiale (190) fixée au volant primaire (110) et le long de laquelle ladite pièce intermédiaire (312) peut coulisser axialement.

14. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux rondelles Belleville (142,144 ;) sont montées en parallèle, par exemple prenant appui l'une contre l'autre.

15. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que deux rondelles Belleville (142,146) sont montées en série.

16. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'une des rondelles Belleville (142) présente une raideur plus importante que l'autre (144 ; 146).

17. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend deux rondelles Belleville (142,148) montées en opposition et entraînées axialement par un écrou (149) pouvant coulisser sur un filetage (125) du volant secondaire (120) et liées en rotation par au moins une tige axiale (190) solidaire du volant primaire (110).

18. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des organes de roulement (212 ; 214 ; 216 ; 218) sont interposés entre les chemins de roulement (135c, 137c ; 135d, 137d ; 135e, 137e) respectifs de la came (134) et de la contre came (136).

19. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 18, caractérisé en ce que les organes de roulement sont constitués par au moins un jeu de billes (212 ; 214) maintenues à espacement angulaire régulier les unes par rapport aux autres par une cage circulaire (213 ; 215).

20. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 19, caractérisé en ce que les billes (212 ; 214) sont du type à contact oblique avec les chemins de roulements (135c, 137c ; 135d, 137d).

21. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 19

ou 20, caractérisé en ce que la cage (213 ; 215) présente une articulation (139) de type rotule entre deux billes (212 ; 214) consécutives.

22. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que la cage (213 ; 215) présente des moyens (220) de calage angulaire pour empêcher le glissement des billes (212 ; 214) sur les chemins de roulement.

23. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 22, caractérisé en ce que les moyens (220) de calage angulaire se présentent sous la forme d'au moins une roue dentée (222) liée à la cage (213 ; 215) et associée à deux crémaillères (224,226) se faisant face, chacune étant

respectivement solidaire de la came (134) et de la contre came (136).

24. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend deux jeux concentriques de billes (212,214) montées à l'intérieur de cages (213,215), les billes de chaque jeu roulant entre deux chemins de roulement (135c, 137c ; 135d, 137d) se faisant face et appartenant respectivement à la came (134) et à la contre came (136).

25. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 24, caractérisé en ce que les deux chemins de roulement (135c, 135d ; 137c, 137d) appartenant à la came (134) ou à la contre came (136) sont de même période et sont décalés angulairement l'un par rapport à l'autre d'une demipériode.

26. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 18, caractérisé en ce que les organes de roulement sont constitués par un jeu de rouleaux coniques (216).

27. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 18, caractérisé en ce que les organes de roulement sont constitués par un jeu de rouleaux droits (218).

28. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 27, caractérisé en ce que les rouleaux droits (218) sont positionnés axialement à l'aide d'une cage (217) épousant la forme du profil (135e) de la came (134) ou du profil (137e) de la contre came (136).

29. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 28, caractérisé en ce que la cage (217) présente des crochets radiaux (217a) venant en prise avec des tétons (219) faisant saillie aux extrémités des rouleaux droits (218) pour maintenir ceux-ci axialement.

30. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 18 à 29, caractérisé en ce qu'un chemin de roulement est plan (135c ; 135d ; 135e) et en ce que l'autre chemin de roulement (137c ; 137d ; 137e) lui faisant face présente un profil périodique courbe ou à pentes constantes.

31. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 18 à 29, caractérisé en ce que la came (134) et la contre came (136) présentent des chemins de roulement (135c, 137c ; 135d, 137d ; 135e, 137e) à profil courbe de période identique.

32. Double volant amortisseur (100) selon la revendication 31, caractérisé en ce que le profil de la courbe des chemins de roulement (135c, 137c ; 135d, 137d ; 135e, 137e) se répète tous les 900 ou 180 .

33. Double volant amortisseur (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que on dispose un ensemble de galets ayant des axes fixes d'orientation radiale venant rouler sur un profil de came porté par l'autre pièce en vis-à-vis, les axes et la came étant solidaire chacun soit de la pièce intermédiaire (132), soit du volant complémentaire (120).