FR3039612A1 - Dispositif de transmission de couple - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de transmission de couple (1), notamment pour véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple (5, 6) comprenant un disque de friction (2), et un élément intermédiaire (14), ledit élément d'entrée de couple étant apte à pivoter relativement par rapport à l'élément intermédiaire, un amortisseur primaire (A1) étant agencé entre l'élément d'entrée de couple et l'élément intermédiaire (14), des moyens d'amortissement pendulaires comportant un support mobile sur lequel des masses pendulaires sont montées de façon mobile, des moyens de friction (45, 46) aptes à générer un couple hystérésis. Les moyens de friction (45, 46) sont aptes à générer un couple hystérésis faible sur une première plage de débattement angulaire de l'élément intermédiaire (14) par rapport à l'élément d'entrée de couple (5, 6) et sont aptes à générer un couple hystérésis important au-delà sur ladite première plage de débattement angulaire.
Description
Dispositif de transmission de couple
La présente invention concerne un dispositif de transmission de couple appartenant par exemple à un dispositif d’embrayage, tel qu’un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile.
Les documents DE 10 2006 028 552 et DE 10 2011 086 532 divulguent chacun un dispositif de transmission de couple pour véhicule automobile, comportant un élément d’entrée de couple, destiné à être couplé au vilebrequin d’un moteur à combustion interne et comprenant des rondelles de guidage et un disque de friction, et un élément de sortie de couple formé par un moyeu central cannelé et destiné à être couplé à un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses. L’élément d’entrée de couple est apte à pivoter relativement par rapport à l’élément de sortie de couple. Des organes élastiques et des moyens de friction aptes à générer un couple d’hystérésis sont montés entre l’élément d’entrée de couple et l’élément de sortie de couple. Par ailleurs, un support est couplé en rotation à l’élément de sortie de couple, des masses pendulaires étant montées de façon mobile sur ledit support.
Il a été constaté que si les moyens de friction sont conçus de façon à générer un faible couple d’hystérésis, alors le dispositif est relativement peu efficace autour de la fréquence de résonance du dispositif, cette fréquence de résonance étant généralement atteinte pour un bas régime de fonctionnement du moteur, le dispositif étant cependant relativement efficace pour les hauts régimes de fonctionnement du moteur. A l’inverse, si les moyens de friction sont conçus de façon générer un fort couple d’hystérésis, alors le dispositif est relativement peu efficace au-delà de la fréquence de résonance du dispositif, pour les forts régimes de fonctionnement du moteur, le dispositif étant cependant relativement efficace pour les faibles régimes de fonctionnement du moteur, en particulier autour de la fréquence de résonance du dispositif.
Il existe ainsi un besoin de disposer d’un dispositif apte à fonctionner efficacement dans toutes les phases de fonctionnement du moteur. L’invention a notamment pour but d’apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comportant : - un élément d’entrée de couple comprenant un disque de friction, - un élément intermédiaire, ledit élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire étant montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation, - un amortisseur de torsion primaire agencé entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire, - des moyens d’amortissement pendulaires, disposés en aval de l’amortisseur de torsion primaire, - des moyens de friction aptes à générer un couple hystérésis s’opposant au couple transmis aux moyens d’amortissement pendulaires, caractérisé en ce que les moyens de friction sont aptes à générer un premier couple hystérésis sur une première plage de débattement angulaire de l’élément intermédiaire par rapport à l’élément d’entrée de couple et sont aptes à générer un second couple hystérésis au-delà de cette première plage de débattement angulaire, le second couple hystérésis étant plus important que le premier couple hystérésis.
De tels moyens de friction permettent d’ajuster le couple d’hystérésis généré en fonction du débattement de l’élément intermédiaire par rapport à l’élément d’entrée de couple. Si le moteur fonctionne à un régime proche de la fréquence de résonance du dispositif, le débattement angulaire de l’élément intermédiaire par rapport à l’élément d’entrée de couple est important et est supérieur à la première plage de débattement angulaire. Ainsi, à ce régime de fonctionnement du moteur, le couple d’hystérésis est important, de façon à améliorer l’efficacité du dispositif. A l’inverse, si le moteur fonctionne à un plus fort régime, notamment éloigné de la fréquence de résonance, le débattement de l’élément intermédiaire par rapport à l’élément d’entrée de couple est plus faible et est situé dans la plage angulaire précitée. Ainsi, à des régimes de fonctionnement du moteur éloignés de la fréquence de résonnance du dispositif, le couple d’hystérésis est faible, de façon à améliorer l’efficacité du dispositif.
Ainsi, l’oscillant de couple auquel est soumis le pendule est fortement diminué grâce au dispositif de friction pour la fréquence de résonance de l’amortisseur primaire mais pas en dehors. Les performances du pendule sont donc optimisées. L’amortisseur de torsion primaire peut être agencé pour exercer des forces de rappel vers une position angulaire relative de repos lorsque l’élément intermédiaire tourne par rapport à l’élément d’entrée de couple. L’amortisseur de torsion primaire peut générer un oscillant de couple de résonance à une certaine fréquence de rotation, et les moyens d’amortissement pendulaires peuvent être agencés pour s’opposer à l’oscillant de couple de résonance de l’amortisseur de torsion primaire,
Les moyens de friction peuvent être disposés en aval de l’élément d’entrée de couple.
Les moyens de friction peuvent être disposés en amont des moyens d’amortissement pendulaires.
Les moyens de friction peuvent exercer un couple hystérésis entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire.
Les moyens d’amortissement pendulaires peuvent comporter un support sur lequel des masses pendulaires sont montées de façon mobile.
Les moyens d’amortissement pendulaires peuvent être disposés en aval de l’amortisseur de torsion primaire.
Le dispositif peut comprendre un élément de sortie de couple, agencé pour être entraîné en rotation par l’élément intermédiaire.
Si on le souhaite, le dispositif peut comprendre un amortisseur de torsion secondaire ou pré-amortisseur agencé entre l’élément intermédiaire et l’élément de sortie de couple.
De préférence, les moyens d’amortissement pendulaires peuvent être reliés à l’élément de sortie de couple.
Les moyens d’amortissement pendulaires peuvent être disposés en aval de l’amortisseur de torsion secondaire.
Par ailleurs, l’élément d’entrée de couple peut comporter des rondelles de guidage couplées en rotation au disque de friction, l’élément intermédiaire comportant un voile annulaire monté axialement entre les rondelles de guidage.
De préférence, l’élément de sortie de couple comporte un moyeu.
Selon une forme de réalisation de l’invention, le dispositif peut comporter une première rondelle de friction apte à être couplée en rotation avec l’une des rondelles de guidage et une seconde rondelle de friction apte à être couplée en rotation avec le voile annulaire, la première rondelle de friction étant intercalée axialement entre le voile et la seconde rondelle de friction, la seconde rondelle de friction étant intercalée axialement entre la première rondelle de friction et la rondelle de guidage correspondante, au moins un jeu angulaire étant prévu entre la première rondelle de friction et la rondelle de guidage correspondante et/ou entre la seconde rondelle de friction et le voile annulaire de façon à ce que, sur ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité n’est pas totalement rattrapé ou annulé et un frottement est généré entre l’une seulement des première ou seconde rondelle de friction, d’une part, et le voile annulaire ou la rondelle de guidage correspondante, d’autre part et de façon à ce que, au-delà de ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité est rattrapé ou annulé, un frottement étant généré entre la première rondelle de friction et la seconde rondelle de friction, entre la première rondelle de friction et le voile, et entre la seconde rondelle de friction et la rondelle de guidage correspondante.
De cette manière, les surfaces de frottement actives, et donc le couple d’hystérésis généré, sont plus importants lorsque le débattement du voile par rapport aux rondelles de guidage est important, ), c’est-à-dire situé au-delà de la première plage de débattement angulaire, notamment à des régimes de fonctionnement du moteur proches de la fréquence de résonnance du dispositif, et sont plus faibles lorsque le débattement est faible, c’est-à-dire situé dans ladite première plage de débattement angulaire déterminée, notamment à des régimes de fonctionnement du moteur éloignés de la fréquence de résonnance du dispositif.
Dans ce cas, chaque rondelle de friction peut comporter une partie annulaire de frottement à partir de laquelle s’étend au moins une patte de couplage, ladite patte étant destinée à être engagée avec ou sans jeu circonférentiel dans une ouverture de la rondelle de guidage correspondante ou du voile annulaire.
Le couplage en rotation de la première rondelle de friction et/ou de la seconde rondelle de friction peut ainsi être effectué par butée de la patte de couplage sur l’extrémité circonférentielle correspondante de l’ouverture, après rattrapage du jeu éventuel.
Selon une autre forme de réalisation de l’invention, le dispositif peut comporter une première rondelle de friction apte à être couplée en rotation avec l’une des rondelles de guidage et une seconde rondelle de friction montée libre en rotation par rapport aux rondelles de guidage et par rapport au voile annulaire, la première rondelle de friction étant intercalée axialement entre le voile et la seconde rondelle de friction, la seconde rondelle de friction étant intercalée axialement entre la première rondelle de friction et la rondelle de guidage correspondante, la rondelle de guidage, le voile annulaire et la première rondelle de friction étant réalisés en métal, la seconde rondelle de friction étant réalisée en matériau plastique, un jeu angulaire étant prévu entre la première rondelle de friction et la rondelle de guidage correspondante de façon à ce que, sur ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité n’est pas rattrapé ou annulé et un frottement est généré entre la seconde rondelle de friction, d’une part, et la rondelle de guidage correspondante ou la première rondelle de friction, d’autre part, et de façon à ce que, au-delà de ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité est rattrapé ou annulé, un frottement étant généré entre la première rondelle de friction et le voile.
Dans ce cas, la première rondelle de friction peut comporter une partie annulaire de frottement à partir de laquelle s’étend au moins une patte de couplage, ladite patte étant destinée à être engagée avec jeu circonférentiel dans une ouverture de la rondelle de guidage correspondante.
Par ailleurs, le support des moyens d’amortissement pendulaires peut être couplé en rotation avec l’élément de sortie de couple.
En outre, l’amortisseur secondaire peut comporter une première et une seconde rondelles de guidage auxiliaires couplées en rotation avec l’élément intermédiaire, un voile annulaire auxiliaire monté axialement entre les rondelles de guidage auxiliaire et couplé en rotation avec l’élément de sortie de couple, et au moins un organe élastique monté entre les rondelles de guidage auxiliaires et le voile auxiliaire et apte à s’opposer à la rotation des rondelles de guidage auxiliaires par rapport au voile auxiliaire.
De plus, le dispositif peut comporter un premier palier couplé en rotation à une première rondelle de guidage et un second palier couplé en rotation à une seconde rondelle de guidage, le moyeu étant maintenu en appui contre le premier palier et contre le second palier.
De cette manière, des frottements peuvent être générés entre ces différents éléments, en cas de rotation relative entre eux.
Le dispositif peut également comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le moyeu est maintenu en appui contre le premier palier et contre le second palier par au moins une rondelle élastique, montée entre l’une des rondelles de guidage et l’un desdits paliers, et apte à exercer un effort axial tendant à plaquer ledit palier sur le moyeu, - le dispositif de transmission de couple appartient à un dispositif d’embrayage, tel qu’un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, - l’élément de sortie de couple ou moyeu est réalisé en métal, - l’élément de sortie de couple ou moyeu comporte des cannelures internes s’étendant axialement, aptes à être couplées à des cannelures complémentaires de l’arbre mené, - les rondelles de guidage sont en métal, - les rondelles de guidage sont couplées en rotation l’une à l’autre par l’intermédiaire de colonnettes, - les rondelles de guidage sont montées pivotantes autour de l’élément de sortie de couple ou moyeu, par l’intermédiaire des premier et second paliers, - les premier et second paliers sont réalisés en matériau plastique, - le disque de friction est fixé sur l’une des rondelles de guidage par l’intermédiaire de rivets, - le disque de friction comporte un support annulaire dont la périphérie radialement interne est fixée à l’une des rondelles de guidage, et des garnitures annulaires montées de part et d’autre du support, lesdites garnitures étant fixées au support, par exemple par l’intermédiaire de rivets, - le voile annulaire est réalisé en métal, - le voile annulaire comporte, en périphérie radialement interne, une denture qui engrène, avec un jeu circonférentiel déterminé, avec une denture correspondante externe de l’élément de sortie de couple ou moyeu, - la denture interne du voile forme des saillies sensiblement radiales destinées à coopérer avec des évidements complémentaires externes du moyeu de manière à réaliser un engrènement, - les organes élastiques de l’amortisseur primaire sont logés dans des fenêtres des rondelles de guidage et dans des fenêtres du voile annulaire, - les organes élastiques de l’amortisseur primaire sont logés sans jeu circonférentiel et/ou de manière précontrainte dans les fenêtres correspondantes des rondelles de guidage et dans les fenêtres correspondantes du voile annulaire, - le pré-amortisseur comporte des organes élastiques, tels par exemple que des ressorts de compression droits, - les rondelles de guidage auxiliaires du pré-amortisseur sont réalisées en matière plastique, éventuellement renforcée de fibres, - le voile auxiliaire du pré-amortisseur comporte, à sa périphérie radialement interne, des moyens de couplage en rotation aptes à coopérer avec l’élément de sortie de couple ou moyeu, par exemple avec une cannelure externe dudit élément de sortie de couple ou moyeu, de manière à assurer un couplage en rotation, - une rondelle élastique de compression axiale vient en appui sur l’une des rondelles de guidage auxiliaire du pré-amortisseur, - ladite rondelle élastique est montée axialement entre une l’une des rondelles de guidage et la rondelle de guidage auxiliaire, - les rondelles élastiques sont réalisées en acier à ressort, - l’une au moins des rondelles élastiques est solidarisée en rotation avec l’une des rondelles de guidage, par exemple par coopération de pattes et encoches complémentaires, - le premier palier est solidarisé en rotation avec l’une des rondelles de guidage à l'aide de doigts axiaux coopérant par encliquetage avec un contour interne cranté complémentaire de ladite rondelle de guidage, - le premier palier comporte une surface de frottement radiale, apte à venir en appui sur un épaulement radial de l’élément de sortie de couple ou moyeu, - le second palier est solidarisé en rotation avec l’une des rondelles de guidage à l'aide de doigts coopérant avec un contour cranté complémentaire de la seconde rondelle de guidage, - le second palier comporte une surface de frottement tronconique apte à venir en appui sur une surface tronconique de l’élément de sortie de couple ou moyeu, - une rondelle élastique de compression axiale, de préférence en acier à ressort, est montée axialement entre la première rondelle de guidage et le premier palier, - les premier et second paliers sont en matière plastique, éventuellement renforcée de fibres, - les moyens de friction sont aptes à générer le second couple hystérésis sur une seconde plage de débattement angulaire, - la première plage de débattement angulaire est plus étroite que la seconde plage de débattement angulaire, - la première plage de débattement angulaire est comprise dans la seconde plage de débattement angulaire. - la première plage de débattement angulaire est supérieure à 0,5 degré. - la première plage de débattement angulaire est comprise entre 0 ,5 degré et 1 degré, étant par exemple sensiblement égale à 0,7 degré. L’amont et l’aval doivent être interprétés par rapport au chemin de transmission du couple en partant de la source, c'est-à-dire de l’amont (le moteur, dans le cas d’un véhicule automobile). L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 à 8 illustrent un dispositif de transmission de couple selon une première forme de réalisation de l’invention, en particulier, - la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie du dispositif, - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe axiale du dispositif, - la figure 4 est une vue de face d’une partie du dispositif, - la figure 5 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie du dispositif, - la figure 6 est une vue de face d’une partie du dispositif, illustrant le couplage en rotation de la première rondelle de friction et de la rondelle de guidage correspondante, - la figure 7 est une vue du détail D7 de la figure 6, - la figure 8 est une vue de face d’une partie du dispositif, illustrant le couplage en rotation de la seconde rondelle de friction et du voile annulaire, - la figure 9 est une vue du détail D9 de la figure 8, - la figure 10 est un diagramme représentant l’excitation de l’élément de sortie de couple ou de l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses, en fonction du régime du moteur du véhicule, - les figures 11 à 13 illustrent un dispositif de transmission de couple selon une seconde forme de réalisation de l’invention, en particulier, - la figure 11 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie du dispositif, - la figure 12 est une vue en coupe axiale du dispositif, - la figure 13 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie du dispositif.
Les figures 1 à 7 illustrent un dispositif de transmission de couple 1 selon une première forme de réalisation de l’invention, appartenant à un dispositif d’embrayage, tel qu’un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile.
Le dispositif 1 s’étend selon un axe X et est destiné à transmettre un couple entre un volant moteur solidaire d’un arbre menant (non représenté), tel par exemple qu’un vilebrequin d’un moteur à combustion interne, et un arbre mené (non représenté), tel par exemple qu’un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses.
Le dispositif d’embrayage 1 comporte un amortisseur primaire A1 et un amortisseur secondaire A2, également appelé pré-amortisseur, les deux amortisseurs étant agencés en série entre un disque de friction 2, destiné à être couplé en rotation à l’arbre menant, et un moyeu 3 radialement interne, réalisé par exemple en métal et destiné à être couplé à l’arbre mené.
Plus particulièrement, le disque de friction 2 est destiné à être serré entre le volant moteur et un plateau de pression mobile (non représentés). Le moyeu 3 comporte des cannelures internes 4 s’étendant axialement, aptes à être couplées à des cannelures complémentaires de l’arbre mené. L’amortisseur primaire A1 comporte des première et seconde rondelles de guidage 5, 6, réalisées par exemple en métal et couplées en rotation l’une à l’autre par l’intermédiaire de colonnettes 7. Les rondelles de guidage 5, 6 sont montées pivotantes autour du moyeu 3, par l’intermédiaire de paliers annulaires 8, 9, réalisés par exemple en matériau plastique. Le disque de friction 2 est fixé sur la première rondelle de guidage 5 par l’intermédiaire de rivets 10 (figure 1). Le disque de friction 2 comporte un support annulaire 11, dont la périphérie radialement interne est fixée à la première rondelle de guidage 5, et des garnitures annulaires 12 montées de part et d’autre du support, lesdites garnitures étant fixées au support 11 par l’intermédiaire de rivets 13.
Un voile annulaire 14, réalisé par exemple en métal, est intercalé axialement entre les deux rondelles de guidage 5, 6. Le voile annulaire 14 comporte, en périphérie radialement interne, une denture 15 qui engrène, avec un jeu circonférentiel déterminé, avec une denture correspondante 16 externe du moyeu 3. L’amortisseur primaire A1 comporte, d’une part, des organes élastiques 17 en particulier des ressorts hélicoïdaux de compression de forte raideur, logés dans des fenêtres 18 des rondelles de guidage 5, 6 et dans des fenêtres 19 du voile annulaire 14.
Les organes élastiques 17 sont logés sans jeu circonférentiel et/ou de manière précontrainte dans les fenêtres 18 des rondelles de guidage 5, 6 et dans les fenêtres 19 du voile annulaire 14. Ainsi les organes élastiques 17 sont comprimés lors de la rotation des rondelles de guidage 5, 6 par rapport au voile 14. L'amortisseur secondaire ou pré-amortisseur A2 relie le voile annulaire 14 de l'amortisseur primaire A1 et le moyeu 3.
Le pré-amortisseur A2 comporte une première et une seconde rondelles de guidage auxiliaires 20, 21, un voile auxiliaire 22 étant intercalé axialement entre les rondelles de guidage auxiliaires 20, 21. Le voile annulaire auxiliaire 22 comporte des dents radialement internes 23 (figure 1), aptes à coopérer avec la denture externe 16 du moyeu 3 de façon à coupler, sans jeu ou quasiment sans jeu angulaire, le voile auxiliaire 22 et le moyeu 3.
Des organes élastiques 24, tels par exemple que des ressorts de compression hélicoïdaux, sont montés circonférentiellement entre des pattes 25 radialement externes du voile auxiliaire 22, de façon précontrainte. En fonctionnement, les extrémités des organes élastiques 24 sont aptes à prendre appui d’une part sur les rondelles de guidage auxiliaires 20, 21 et sur les pattes 25 du voile auxiliaire 22, de manière à s’opposer à la rotation desdites rondelles 20, 21 par rapport audit voile 22.
Les rondelles de guidage auxiliaires 20, 21 sont réalisées par exemple en matière plastique, éventuellement renforcée de fibres. La rondelle de guidage auxiliaire 22 forme une rondelle d’application.
Le dispositif 1 comporte de plus une rondelle de friction 26 formée d’une première et d’une seconde partie 27, 28.
La première partie 26 est réalisée en métal et comporte une zone annulaire à partir de laquelle des pattes 29 s’étendent axialement et viennent s’intercaler entre les dents externes 16 du moyeu 3, avec un jeu circonférentiel. De cette manière, la première partie 27 peut pivoter, dans une certaine mesure, par rapport au moyeu 3, puis, au-delà d’un débattement déterminé, la première partie 27 est couplée en rotation au moyeu 3 par appui des pattes 29 sur les dents externes 3 du moyeu 3.
La seconde partie 28 est réalisée en matériau plastique et présente une forme annulaire. La seconde partie 28 comporte en outre des pattes axiales 30 engagées dans des encoches 31 de la première partie 27 de manière à coupler en rotation les premières et secondes parties 27, 28.
Le dispositif 1 comporte de plus des moyens d’amortissement pendulaires (figure 2) comportant un support annulaire 32 couplé en rotation avec le moyeu 3, des masses pendulaires 33 étant montées de façon mobile sur le support 31, par exemple par l’intermédiaire de rouleaux et d’entretoises, comme cela est connu en soi, ces masses 33 étant destinées à améliorer la filtration des vibrations et des acyclismes de rotation.
Le premier palier 8 est solidarisé en rotation avec la rondelle de guidage 5 à l'aide de moyens classiques, par exemple des doigts axiaux 34 coopérant par encliquetage avec un contour interne cranté complémentaire 35 de la rondelle de guidage 5. Le premier palier 8 comporte une surface de frottement radiale 36, apte à venir en appui sur un épaulement radial 37 du moyeu 3 (figures 1 et 2). Le premier palier 8 participe au centrage de la rondelle de guidage 5 sur le moyeu 3.
Le second palier 9 est solidarisé en rotation avec la rondelle de guidage 6 à l'aide de moyens classiques, par exemple des doigts 38 coopérant avec un contour cranté complémentaire 39 de la rondelle de guidage 6. Le second palier 9 comporte une surface de frottement tronconique 40 (figures 2 et 3) apte à venir en appui sur une surface tronconique 41 du moyeu 3. Le second palier 9 participe au centrage de la rondelle de guidage 6 sur le moyeu 3.
Une première rondelle élastique de compression axiale 42, de préférence en acier à ressort, est montée axialement entre la rondelle de guidage 5 et le palier 8, de manière à maintenir les surfaces 36, 37, d’une part, et les surfaces 40, 41, d’autre part, en appui.
Ces surfaces sont aptes à générer un couple d’hystérésis par friction.
Une deuxième rondelle élastique de compression axiale 43, de préférence en acier à ressort, est montée axialement entre la rondelle de guidage 5 et une surface radiale de la seconde partie 28 de la rondelle de friction 26.
Une troisième rondelle élastique de compression axiale 44, de préférence en acier à ressort, est montée axialement entre la rondelle de guidage 5 et une surface radiale de la rondelle de guidage auxiliaire 20 ou rondelle d’application.
Les deuxième et troisième rondelles élastiques de compression 43, 44 sont solidarisées en rotation avec la première rondelle de guidage 5 à l'aide de moyens classiques, par exemple par coopération de pattes et encoches complémentaires.
Comme cela est mieux visible à la figure 5, le dispositif comporte en outre des rondelles de friction 45 et 46, aptes à être couplée respectivement à la rondelle de guidage 6 et au voile annulaire 14.
Plus particulièrement, la rondelle de friction 45 comporte une partie annulaire 47 présentant deux faces radiales opposées, des pattes s’étendant 48 depuis la périphérie radialement externe de la partie annulaire 47. Chaque patte 48 est recourbée de manière à former un C en coupe axiale, chaque patte 48 étant engagée avec ou sans jeu dans des ouvertures 49 de forme complémentaire de la rondelle de guidage 6.
Par ailleurs, la rondelle de friction 46 comporte une partie annulaire 50 présentant deux faces radiales opposées, des pattes 51 s’étendant depuis la périphérie radialement externe de la partie annulaire 50. Chaque patte 51 est engagée avec ou sans jeu dans des ouvertures de forme complémentaire 52 du voile annulaire 14. Dans cette forme de réalisation, les ouvertures 52 sont des encoches formées sur les bords radialement internes des fenêtres 19 du voile annulaire 14.
Dans une forme de réalisation, un jeu circonférentiel ou angulaire est formé entre les pattes 48 de la rondelle de friction 45 et les ouvertures correspondantes 49 de la rondelle de guidage 6, les pattes 51 de la rondelle de friction 46 étant montées sans jeu circonférentiel dans les ouvertures correspondantes 52 du voile annulaire 14.
Dans une autre forme de réalisation, un jeu circonférentiel ou angulaire est formé entre les pattes 51 de la rondelle de friction 46 et les ouvertures correspondantes 52 du voile annulaire 14, les pattes 48 de la rondelle de friction 45 étant montées sans jeu circonférentiel dans les ouvertures correspondantes 49 de la rondelle de guidage 6.
Enfin, dans une autre forme de réalisation un jeu circonférentiel ou angulaire est formé entre les pattes 48 de la rondelle de friction 45 et les ouvertures correspondantes 49 de la rondelle de guidage 6, un jeu circonférentiel ou angulaire étant également formé entre les pattes 51 de la rondelle de friction 46 et les ouvertures correspondantes 52 du voile annulaire 14.
Dans la forme de réalisation représentée et décrite ci-après, le jeu angulaire total J1 (figure 7) formé entre les pattes 48 de la rondelle de friction 45 et les ouvertures correspondantes 49 de la rondelle de guidage 6 est supérieur à 0,5°, de préférence compris entre 0,5 et 1°, par exemple de l’ordre de 0,7 °.
Dans cette forme de réalisation également, le jeu angulaire total J2 (figure 9) formé entre les pattes 51 de la rondelle de friction 46 et les ouvertures correspondantes 52 du voile annulaire 14 est nul ou quasi-nul, de préférence inférieur à 0,5°. Un tel jeu correspond alors uniquement à un jeu de montage.
En fonctionnement, lorsque le dispositif 1 est faiblement excité, le débattement angulaire du voile 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 est faible et n’est pas suffisant pour rattraper le jeu angulaire J1.
Ainsi, la rondelle de frottement 45 n’est pas couplée en rotation avec la rondelle de guidage 6, et la rondelle de frottement 46 est couplée en rotation au voile 14 du fait de l’absence de jeu J2 dans cette forme de réalisation.
Dans cette phase de fonctionnement, la rondelle de frottement 45 tourne avec le voile 14 et la rondelle de frottement 46, ladite rondelle de frottement 46 venant frotter sur la rondelle de guidage 6. Les surfaces de frottement actives, et donc le couple d’hystérésis généré, sont relativement limités dans ce mode de fonctionnement. A l’inverse, lorsque le dispositif 1 est fortement excité, le débattement angulaire du voile 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 est important et est suffisant pour rattraper le jeu angulaire J1.
La rondelle de frottement 45 est alors couplée en rotation avec la rondelle de guidage 6, la rondelle de frottement 46 étant également couplée en rotation au voile 14.
Dans cette phase de fonctionnement, la rondelle de frottement 45 tourne avec la rondelle de guidage 6 et la rondelle de frottement 46 tourne avec le voile 14. Des frottements sont ainsi générés : - entre la rondelle de frottement 45 et le voile 14, - entre la rondelle de frottement 45 et la rondelle de frottement 46, - entre la rondelle de frottement 46 et la rondelle de guidage 6.
On constate ainsi que les surfaces de frottement actives, et donc le couple d’hystérésis généré, sont importants dans ce mode de fonctionnement.
De tels moyens de friction permettent d’ajuster le couple d’hystérésis généré en fonction du débattement du voile 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6, et donc également en fonction du régime de fonctionnement du moteur. En d’autres termes, si le moteur fonctionne à un régime proche de la fréquence de résonance du dispositif 1, le débattement du voile 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 est important et est situé au-delà de la première plage de débattement angulaire précitée. Ainsi, à ce régime de fonctionnement du moteur, le couple d’hystérésis est important, de façon à améliorer l’efficacité du dispositif 1. A l’inverse, si le moteur fonctionne à un régime éloigné de la fréquence de résonance du dispositif 1, notamment à fort régime, le débattement du voile annulaire 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 est plus faible et est situé dans la première plage de débattement précitée. Ainsi, à fort régime de fonctionnement du moteur, le couple d’hystérésis est faible, de façon à améliorer l’efficacité du dispositif 1.
Le diagramme de la figure 10 représente l’excitation de différents éléments en fonction du régime du moteur à combustion interne du véhicule, en particulier : - la courbe C1 représente l’excitation au niveau de l’arbre de sortie du moteur, couplé aux rondelles de guidage 5, 6, - la courbe C2 représente l’excitation d’un arbre d’entrée de boîte de vitesses d’un dispositif de friction amortie de l’art antérieur comportant des masses pendulaires et des moyens de friction aptes à générer un couple d’hystérésis de l’ordre de 10 N.m, - la courbe C3 représente l’excitation d’un arbre d’entrée de boîte de vitesses d’un dispositif de friction amortie de l’art antérieur comportant des masses pendulaires et des moyens de friction aptes à générer un couple d’hystérésis de l’ordre de 20 N.m, - la courbe C4 représente l’excitation d’un arbre d’entrée de boîte de vitesses couplé à un moyeu 3 d’un dispositif 1 selon l’invention équipé de moyens de friction aptes à générer un couple d’hystérésis variable, compris par exemple entre 10 N.m et 30 N.m, le couple d’hystérésis étant fonction du débattement du voile annulaire 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6.
Comme indiqué précédemment, on constate que, dans l’art antérieur, un couple d’hystérésis faible (courbe C2) permet de réduire l’excitation de l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses (et donc d’améliorer le fonctionnement du dispositif) pour les forts régimes du moteur, nettement supérieurs à la fréquence de résonance du dispositif, mais donne de mauvais résultats (forte excitation) aux alentours de la fréquence de résonance, atteinte ici pour un régime moteur de l’ordre de 1800 tours par minute. A l’inverse, dans l’art antérieur, un couple d’hystérésis plus élevé (courbe C3) permet de réduire l’excitation de l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses (et donc d’améliorer le fonctionnement du dispositif) aux alentours de la fréquence de résonance, mais génère une forte excitation pour les forts régimes du moteur, nettement supérieurs à la fréquence de résonance du dispositif.
Ce diagramme permet également de constater que, dans le cadre de l’invention (courbe C4), les couples d’hystérésis différents en fonction du débattement du voile annulaire 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 permettent de cumuler les avantages précédents, à savoir obtenir une faible excitation aux alentours de la fréquence de résonance, grâce à un fort couple d’hystérésis (compris par exemple entre 20 et 60 N.m), et obtenir une faible excitation hors de la fréquence de résonance, grâce à un faible couple d’hystérésis (compris par exemple entre 3 et 20 N.m).
Les figures 11 à 13 illustrent une autre forme de réalisation de l’invention, qui diffère de celle exposée en référence aux figures 1 à 10 en ce que la rondelle de frottement 46 est dépourvue de pattes de couplage 51 et est montée libre en rotation par rapport au voile 14 et par rapport aux rondelles de guidage 5, 6.
Comme précédemment, la rondelle de frottement 45 comporte des pattes de couplage 47 engagées avec un jeu circonférentiel J1 dans des ouvertures correspondantes 49 de la rondelle de guidage 6.
En fonctionnement, lorsque le dispositif 1 est faiblement excité, le débattement angulaire du voile 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 est faible et n’est pas suffisant pour rattraper le jeu angulaire J1.
Ainsi, la rondelle de frottement 45 n’est pas couplée en rotation avec la rondelle de guidage 6.
Dans cette phase de fonctionnement, compte tenu des coefficients de frottement respectifs, la rondelle de frottement 46 vient frotter soit sur l’autre rondelle de frottement 45, soit sur la rondelle de guidage 6, et la rondelle de frottement 45 tourne avec le voile annulaire 14. Dans ce cas, le couple d’hystérésis généré est faible, du fait de la nature des surfaces de frottement actives (contact plastique/métal). A l’inverse, lorsque le dispositif 1 est fortement excité, le débattement angulaire du voile 14 par rapport aux rondelles de guidage 5, 6 est important et est suffisant pour rattraper le jeu angulaire J1.
La rondelle de frottement 45 est alors couplée en rotation avec la rondelle de guidage 6.
Dans cette phase de fonctionnement, la rondelle de frottement 45 vient frotter contre le voile annulaire 14 et la rondelle de frottement 46 tourne avec la rondelle de frottement 45 et la rondelle de guidage 6. Dans ce cas, le couple d’hystérésis généré est important, du fait de la nature des surfaces de frottement actives (contact métal/métal).
On peut donc ici faire varier l’hystérésis sans changer le nombres de surfaces de contact, en jouant sur les coefficients de frottement des interfaces de frottement.
Ainsi, comme précédemment, le couple d’hystérésis généré est plus important dans le cas d’un débattement important entre le voile annulaire 14 et les rondelles de guidage 6 que dans le cas d’un faible débattement.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission de couple (1), notamment pour véhicule automobile, comportant : - un élément d’entrée de couple (5, 6) comprenant un disque de friction (2), - un élément intermédiaire (14), ledit élément d'entrée de couple (5, 6) et l’élément intermédiaire (14) étant montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation (X), - un amortisseur de torsion primaire (Ai) agencé entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire (14), -des moyens d’amortissement pendulaires (32, 33), disposés en aval de l’amortisseur de torsion primaire (A1), - des moyens de friction (45, 46) aptes à générer un couple hystérésis s’opposant au couple transmis aux moyens d’amortissement pendulaires (32, 33), caractérisé en ce que les moyens de friction (45, 46) sont aptes à générer un premier couple hystérésis sur une première plage de débattement angulaire de l’élément intermédiaire (14) par rapport à l’élément d’entrée de couple (5, 6) et sont aptes à générer un second couple hystérésis au-delà de cette première plage de débattement angulaire, le second coüple hystérésis étant plus important que le premier couple hystérésis.
- 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un élément de sortie de couple (3), agencé pour être entraîné en rotation par l’élément intermédiaire (14).
- 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend un amortisseur de torsion secondaire ou pré-amortisseur (A2) agencé entre l’élément intermédiaire (14) et l’élément de sortie de couple (3).
- 4. Dispositif (1) selon l’une des revendiçationâ^Lè 3, caractérisé en ce que l’élément d’entrée de couple comporte des rondelles de guidage (5, 6) couplées en rotation au disque de friction (2), l’élément intermédiaire comportant un voile annulaire (14) monté axialement entre les rondelles de guidage (5, 6), l’élément de sortie de couple comportant un moyeu (3).
- 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte une première rondelle de friction (45) apte à être couplée en rotation avec l’une (6) des rondelles de guidage (5, 6) et une seconde rondelle de friction (46) apte à être couplée en rotation avec le voile annulaire (14), la première rondelle de friction (45) étant intercalée axialement entre le voile (14) et la seconde rondelle de friction (46), la seconde rondelle de friction (46) étant intercalée axialement entre la première rondelle de friction (45) et la rondelle de guidage correspondante (6), au moins un jeu angulaire (J1) étant prévu entre la première rondelle de friction (45) et la rondelle de guidage correspondante (6) et/ou entre la seconde rondelle de friction (46) et le voile annulaire (14) de façon à ce que, sur ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité (J1) n’est pas rattrapé et un frottement est généré entre l’une seulement des première ou seconde rondelle de friction (45, 46), d’une part, et le voile annulaire (14) ou la rondelle de guidage correspondante (6), d’autre part et que, au-delà de ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité (J1) est rattrapé, un frottement étant généré entre la première rondelle de friction (45) et la seconde rondelle de friction (46), entre la première rondelle de friction (45) et le voile (14), et entre la seconde rondelle de friction (46) et la rondelle de guidage correspondante (6).
- 6. Dispositif (1) selon la revendication 5» caractérisé en ce que chaque rondelle de friction (45, 46) comporte une partie annulaire de frottement (47, 50) à partir de laquelle s’étend au moins une patte de couplage (48, 51), ladite patte (48, 51) étant destinée à être engagée avec ou sans jeu circonférentiel dans une ouverture (49, 52) de la rondelle de guidage correspondante (6) ou du voile annulaire (14).
- 7. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte une première rondelle de friction (45) apte à être couplée en rotation avec l’une (6) des rondelles de guidage (5, 6) et une seconde rondelle de friction (46) montée libre en rotation par rapport aux rondelles de guidage (5, 6) et par rapport au voile annulaire (14), la première rondelle de friction (45) étant intercalée axialement entre le voile (14) et la seconde rondelle de friction (46), la seconde rondelle de friction (46) étant intercalée axialement entre la première rondelle de friction (45) et la rondelle de guidage correspondante (6), la rondelle de guidage (6), le voile annulaire (14) et la première rondelle de friction (45) étant réalisés en métal, la seconde rondelle de friction (46) étant réalisée en matériau plastique, un jeu angulaire (J1) étant prévu entre la première rondelle de friction (45) et la rondelle de guidage correspondante (6) de façon à ce que, sur ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité (J1) n’est pas rattrapé et un frottement est généré entre la seconde rondelle de friction (46), d’une part, et la rondelle de guidage correspondante (6) ou la première rondelle de friction (45), d’autre part, et de façon à ce que, au-delà de ladite première plage de débattement angulaire, le jeu angulaire précité (J1) est rattrapé, un frottement étant généré entre la première rondelle de friction (45) et le voile (14).
- 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première rondelle de friction (45) comporte une partie annulaire de frottement (47) à partir de laquelle s’étend au moins une patte de couplage (48), ladite patte (48) étant destinée à être engagée avec jeu circonférentiel (J 1) dans une ouverture (49) de la rondelle de guidage correspondante (6).
- 9. Dispositif (1) selon l’une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le support (32) des moyens d'amortissement pendulaires est couplé en rotation avec l’élément de sortie de couple (3).
- 10. Dispositif (1) selon l’une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l’amortisseur secondaire (A2) comportent une première et une seconde rondelles de guidage auxiliaires (20, 21) couplées en rotation avec l’élément intermédiaire (14), un voile annulaire auxiliaire (22) monté axialement entre les rondelles de guidage auxiliaires (20, 21) et couplé en rotation avec l’élément de sortie de couple (3), et au moins un organe élastique (24) monté entre les rondelles de guidage auxiliaires (20, 21) et le voile auxiliaire (22) et apte à s’opposer â la rotation des rondelles de guidage auxiliaires (5, 6) par rapport au voile auxiliaire (22).
- 11. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un premier palier (8) couplé en rotation à une première rondelle de guidage (5) et un second palier (9) couplé en rotation à une seconde rondelle de guidage (6), le moyeu (3) étant maintenu en appui contre le premier palier (8) et contre le second palier (9).
- 12. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la première plage de débattement angulaire est supérieure à 0,5 degré.
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