FR3041399A1 - Dispositif de transmission de couple - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple et un élément intermédiaire, ledit élément d'entrée de couple étant apte à pivoter relativement par rapport à l'élément intermédiaire, un amortisseur primaire étant agencé entre l'élément d'entrée de couple et l'élément intermédiaire, le dispositif étant apte à générer un premier couple d'hystérésis (H2, H'2) sur un premier débattement de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'élément intermédiaire et apte à générer un second couple d'hystérésis (H3, H'3) sur un second débattement de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'élément intermédiaire, le second débattement étant situé au-delà du premier débattement, caractérisé en ce que le premier couple d'hystérésis (H2, H'2) est supérieur au second couple d'hystérésis (H3, H'3).

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.

La demande de brevet FR 2 890 139, au nom de la Demanderesse, divulgue un dispositif de transmission de couple comportant un élément d’entrée de couple et un élément intermédiaire, ledit élément d’entrée de couple étant apte à pivoter relativement par rapport à l’élément intermédiaire, un amortisseur primaire étant agencé entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire, le dispositif étant apte à générer un premier couple d’hystérésis sur un premier débattement de l’élément d’entrée de couple par rapport à l’élément intermédiaire et apte à générer un second couple d’hystérésis sur un second débattement de l’élément d’entrée de couple, le second débattement étant situé au-delà du premier débattement.

Il apparaît que, dans ce type de dispositif de transmission de couple, le second couple d’hystérésis, produit pour de forts couples à transmettre, est supérieur au premier couple d’hystérésis, produit pour de faibles couples à transmettre. Une telle caractéristique peut présenter un désavantage dans certains cas. On citera notamment le cas des dispositifs équipant des moteurs à désactivation de cylindres. Dans de tels moteurs, il est possible de passer d’un mode de fonctionnement à quatre cylindres (dans les cas où un fort couple doit être produit) à un mode de fonctionnement à deux cylindres (dans les cas où un faible couple doit être produit). Le mode à deux cylindres à tendance à générer plus de vibrations et d’acyclismes de rotation que le mode de fonctionnement à quatre cylindres.

Or, à faible couple, les dispositifs de l’art antérieur ne sont pas capables de filtrer et d’amortir les fortes vibrations et acyclismes de rotation puisqu’ils ne génèrent qu’un faible couple d’hystérésis. 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 et un élément intermédiaire, ledit élément d’entrée de couple étant apte à pivoter relativement par rapport à l’élément intermédiaire, un amortisseur primaire étant agencé entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire, le dispositif étant apte à générer un premier couple d’hystérésis sur un premier débattement de l’élément d’entrée de couple par rapport à l’élément intermédiaire et apte à générer un second couple d’hystérésis sur un second débattement de l’élément d’entrée de couple par rapport à l’élément intermédiaire, le second débattement étant situé au-delà du premier débattement, caractérisé en ce que le premier couple d’hystérésis est supérieur au second couple d’hystérésis.

De cette manière on génère un couple d’hystérésis important sur le premier débattement, c’est-à-dire pour de faibles couples à transmettre, et un couple d’hystérésis faible sur le second débattement, c’est-à-dire pour des couples importants à transmettre. Un tel dispositif est donc notamment adapté au cas d’un moteur à désactivation de cylindres.

On considérera dans ce qui suit que la position angulaire relative de l’élément d’entrée de couple par rapport à l’élément intermédiaire est nulle pour une position dite de repos dans laquelle aucun couple n’est transmis au travers du dispositif. On considérera également que l’on définit par un signe positif les débattements ou les positions angulaires de l’élément d’entrée de couple par rapport à l’élément intermédiaire dans un sens de rotation dit direct, et que l’on définit par un signe négatif les débattements ou les positions angulaires de l’élément d’entrée de couple par rapport à l’élément intermédiaire dans un sens de rotation opposé dit sens rétro.

Le sens direct correspond au cas de fonctionnement dans lequel du couple est transmis de l’élément d’entrée de couple vers l’élément intermédiaire. Dans certaines phases de fonctionnement, par exemple lorsque l’utilisateur retire brusquement son pied de l’accélérateur, un couple résistant est transmis de l’élément intermédiaire vers le l’élément d’entrée de couple, ce qui peut provoquer une rotation de dans le sens rétro.

Dans ce cas, le fait que le second débattement soit situé au-delà du premier débattement signifie que la valeur absolue du second débattement est supérieure à la valeur absolue du premier débattement, pour un même sens de rotation (direct ou rétro). L’amortisseur primaire peut comporter au moins un premier organe élastique monté entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire, apte à être actionné sur le premier débattement et sur le second débattement, et au moins un second organe élastique monté avec jeu circonférentiel entre l’élément d’entrée de couple et l’élément intermédiaire, apte à être actionné uniquement sur le second débattement.

Le dispositif peut comprendre un élément de sortie de couple, un amortisseur secondaire ou pré-amortisseur étant agencé entre l’élément intermédiaire et l’élément de sortie de couple.

Par ailleurs, l’élément d’entrée de couple peut comporter un disque de friction, des rondelles de guidage étant couplées en rotation au disque de friction, l’élément intermédiaire comportant un voile annulaire monté axialement entre les rondelles de guidage, l’élément de sortie de couple comportant un moyeu.

De plus, le dispositif peut comporter une rondelle d’hystérésis variable comportant des moyens de butée aptes à coopérer avec des moyens de butée complémentaires du voile de façon à coupler en rotation la rondelle d’hystérésis variable et le voile sur le deuxième débattement et de façon à découpler en rotation la rondelle d’hystérésis variable et le voile sur le premier débattement.

Le dispositif peut comporter une rondelle d’application couplée en rotation avec l’élément de sortie de couple.

Par ailleurs, le dispositif peut comporter une rondelle d’appui située axialement entre l’une des rondelles de guidage et le voile.

La rondelle d’hystérésis variable peut alors être située axialement entre le voile et la rondelle d’application, la rondelle d’hystérésis variable étant maintenue en appui contre le voile et contre la rondelle d’application.

De cette manière, des frottements peuvent être générés entre ces différents éléments, en cas de rotation relative entre eux.

En variante, la rondelle d’hystérésis variable peut être située axialement entre le voile et la rondelle d’appui ou entre le voile et l’une des rondelles de guidage, la rondelle d’hystérésis variable étant maintenue en appui contre le voile et contre la rondelle d’appui.

De cette manière, des frottements peuvent être générés entre ces différents éléments, en cas de rotation relative entre eux.

Par ailleurs, 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, - le premier organe élastique de l’amortisseur primaire est logé 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 second organe élastique de l’amortisseur primaire est logé sans jeu circonférentiel et/ou de manière précontrainte dans les fenêtres correspondantes des rondelles de guidage et avec un jeu circonférentiel prédéterminé dans les fenêtres correspondantes du voile annulaire, - l’une des extrémités du second organe élastique est équipée d’un patin, par exemple métallique, destiné à assurer l’appui contre un bord latéral de la fenêtre du voile, en particulier dans le cas d’une rotation dans le sens direct, - le pré-amortisseur comporte des organes élastiques, tels par exemple que des ressorts de compression droits, - les organes élastiques du pré-amortisseur comportent des extrémités aptes à prendre appui sur une denture externe du moyeu et sur une denture interne du voile, par exemple par l’intermédiaire de patins, - la rondelle d’application est réalisée en matière plastique, éventuellement renforcée de fibres, - le voile 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, - les organes élastiques du pré-amortisseur sont intercalés entre la denture externe du moyeu et la cannelure interne de la rondelle d’application, - la rondelle d’application comporte deux surfaces de frottement annulaires, s’étendant radialement et situées respectivement en périphérie radialement interne et externe de la rondelle d’application, lesdites surfaces de frottement étant tournées vers la première rondelle de guidage et étant opposée au voile, - la rondelle d’application est couplée en rotation avec le voile à l’aide de pattes issues de la rondelle d’application, - la rondelle d’application comporte une surface de frottement annulaire, s’étendant radialement et située en périphérie radialement externe de la rondelle d’application, ladite surface de frottement étant apte à prendre appui sur une surface radiale située en périphérie radialement interne de la rondelle d’hystérésis variable, - une première rondelle élastique de compression axiale vient en appui sur la surface radiale interne de la rondelle d’application, - ladite première rondelle élastique est montée axialement entre la première rondelle de guidage et la rondelle d’application, en appui par exemple sur la surface interne de la rondelle d’application, - une deuxième rondelle élastique de compression axiale vient en appui sur la rondelle d’application, par exemple sur la surface radiale externe de la rondelle d’application, et est montée axialement entre la première rondelle de guidage et la rondelle d’application. - les rondelles élastiques sont réalisées en acier à ressort, - les rondelles élastiques sont solidarisées en rotation avec la première rondelle de guidage, par exemple par coopération de pattes et encoches complémentaires, - la rondelle d’hystérésis variable est réalisée en métal, par exemple à partir d’une tôle métallique, - la rondelle d’hystérésis variable comporte une partie annulaire sensiblement radiale à partir de laquelle quatre pattes s’étendent radialement vers l’extérieur, - chaque patte de la rondelle d’hystérésis variable définit deux bords d’appui, - le premier organe élastique de l’amortisseur primaire est monté sans jeu et/ou de manière précontrainte entre des bords d’appui des pattes, - le second organe élastique de l’amortisseur primaire est monté sans jeu et/ou de manière précontrainte entre d’autres bords d’appui des pattes, - la rondelle d’hystérésis comporte au moins un rebord ou plot s’étendant axialement, ledit rebord ou plot étant apte venir en appui sur les bords des fenêtres correspondantes du voile, en particulier sur des bords latéraux desdites fenêtres du voile, - le premier palier est solidarisé en rotation avec la première rondelle de guidage à l'aide de doigts axiaux coopérant par encliquetage avec un contour interne cranté complémentaire de la première 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 la seconde rondelle 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, - le dispositif est apte à fonctionner de manière à ce que lorsque le débattement angulaire a de l’élément d’entrée de couple par rapport au moyeu est compris entre 0° et a1, dans un sens de rotation dit direct, et compris entre 0° et - a’1, dans un sens de rotation opposé dit sens rétro il se produit des frottements : - entre le premier palier et le moyeu, par exemple entre les surfaces radiales du second palier et un épaulement du moyeu, - entre le second palier et le moyeu, par exemple entre des surfaces tronconiques du palier et du moyeu, et de manière à ce que, lorsque le débattement a de l’élément d’entrée de couple par rapport au moyeu est compris entre a1 et a2 (avec a2 supérieur a1 ), dans un sens de rotation dit direct, ou compris entre -a’1 et -a’2 (avec a’2 inférieur à a’1), dans un sens de rotation opposé dit sens rétro, il se produit des frottements : - entre le premier palier et le moyeu, par exemple entre les surfaces radiales du second palier et un épaulement du moyeu, - entre le second palier et le moyeu, par exemple entre des surfaces tronconiques du palier et du moyeu, - entre la rondelle d’application et la rondelle d’hystérésis variable, - entre la rondelle d’application et les rondelles élastiques correspondantes, - entre le voile et la rondelle d’appui et/ou entre la rondelle d’appui et la seconde rondelle de guidage, et - entre la rondelle d’hystérésis variable et le voile, et de manière à ce que, lorsque le débattement a de l’élément d’entrée de couple par rapport au moyeu dépasse l’angle a2 ou est inférieur à -a’2, il se produit des frottements : - entre le premier palier et le moyeu, par exemple entre les surfaces radiales du second palier et un épaulement du moyeu, - entre le second palier et le moyeu, par exemple entre des surfaces tronconiques du palier et du moyeu, - entre la rondelle d’application et les rondelles élastiques correspondantes, et - entre le voile et la rondelle d’appui et/ou entre la rondelle d’appui et la seconde rondelle de guidage, - entre la rondelle d’hystérésis variable et la rondelle d’appui et/ou entre la rondelle d’appui et la seconde rondelle de guidage, - a1 et a’1 peuvent être différents, - (a’2 - a’1) peut être différent de a2 - a1, (a’2 - a’1) peut également être nul. 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 7 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 du dispositif, - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif, - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif, - la figure 4 est une vue de l’arrière d’une partie du dispositif, dans une position dite de repos, - la figure 5 est une vue de l’avant d’une partie du dispositif, dans la position de repos, - la figure 6 est une vue correspondant à la figure 5, illustrant une position dans laquelle un couple important est transmis au travers du dispositif, - la figure 7 est un diagramme représentant la courbe caractéristique du dispositif, à savoir le couple transmis au travers du dispositif en fonction du débattement angulaire des rondelles de guidage ou du disque de friction par rapport au moyeu. - les figures 8 à 13 illustrent un dispositif de transmission de couple selon une seconde forme de réalisation de l’invention, en particulier, - la figure 8 est une vue éclatée du dispositif, - la figure 9 est une vue en coupe axiale du dispositif, - la figure 10 est une vue en perspective du dispositif, - la figure 11 est une vue de l’arrière d’une partie du dispositif, dans la position de repos, - la figure 12 est une vue de l’avant d’une partie du dispositif, dans la position de repos, - la figure 13 est une vue de l’avant d’une partie du dispositif, dans une position dans laquelle un couple important est transmis au travers 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. 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. Plus particulièrement, la denture interne 15 du voile 14 forme des saillies sensiblement radiales destinées à coopérer avec des évidements complémentaires externes du moyeu 3 de manière à réaliser un engrènement. L’amortisseur primaire A1 comporte, d’une part, des organes élastiques 17 à activation dite immédiate, qui sont activés dès que débute le débattement angulaire entre les rondelles de guidage 5, 6 et le voile 14, et, d'autre part, des organes élastiques 18 à activation dite conditionnelle, qui sont activés ici lorsque le débattement angulaire entre les rondelles de guidage 5, 6 et le voile annulaire 14 dépasse un angle seuil prédéterminé à partir d'une position de repos, dit angle seuil de l'amortisseur primaire A1.

Ces organes élastiques 17, 18 à action circonférentielle sont par des ressorts hélicoïdaux de compression de forte raideur, logés dans des fenêtres 19, 20 des rondelles de guidage et dans des fenêtres 21 et 22 du voile annulaire 14. Les organes élastiques 17, 18 sont répartis en deux groupes.

Les organes élastiques 17 d'un premier groupe, dits organes élastiques à activation immédiate, sont logés sans jeu circonférentiel et/ou de manière précontrainte dans les fenêtres 19 des rondelles de guidage 5, 6 et dans les fenêtres 21 du voile annulaire 14.

Les organes élastiques 18 d'un second groupe, dits organes élastiques à activation conditionnelle, sont logés sans jeu circonférentiel et/ou de manière précontrainte dans les fenêtres 20 des rondelles de guidage 5, 6 et avec un jeu circonférentiel prédéterminé dans les fenêtres 22 du voile annulaire 14. Les organes élastiques 18 du second groupe sont ici activés de façon décalée pour assurer la transmission d'un couple de rotation uniquement lorsque le débattement angulaire entre les rondelles de guidage 5, 6 et le voile annulaire 14 dépasse l'angle seuil de l’amortisseur primaire A1. On notera que cet angle seuil correspond au jeu circonférentiel entre les organes élastiques 18 et les fenêtres correspondantes 22 du voile 14. L’une des extrémités de chaque organe élastique 18 est équipée d’un patin 23, par exemple métallique, destiné à assurer l’appui contre le bord latéral correspondant de la fenêtre 22 du voile 14. Un tel patin 23 permet de mieux répartir les efforts et éviter toute dégradation au niveau de cet appui.

Ainsi les organes élastiques 17 du premier groupe sont activés de façon immédiate lors de la rotation des rondelles de guidage 5, 6 par rapport au voile 14 pour transmettre le couple en permanence, tandis que les organes élastiques 18 du second groupe sont activés de façon conditionnelle pour transmettre le couple uniquement lorsque le débattement angulaire entre les rondelles de guidage 5, 6 et le voile annulaire 14 est, ici, supérieur à l'angle seuil de l’amortisseur primaire A1. 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 des organes élastiques 24 (figure 1), tels par exemple que des ressorts de compression droits, dont les extrémités sont destinées à prendre appui sur la denture externe 16 du moyeu 3 et une rondelle d’application 26. La compression des ressorts se fait par l’intermédiaire de patins 25 montées entre les extrémités des organes élastiques 24, logés entre la denture interne de la rondelle 26 et le moyeu 3 . Les organes élastiques 24 sont comprimés par rotation de la rondelle d’application 26 qui est solidaire du voile 14 par rapport au moyeu 3 et tendent à s’opposer au déplacement relatif du voile 14 et de la rondelle d’application 26 par rapport au moyeu 3, hors de la position dite de repos dans laquelle aucun couple n’est transmis au travers du dispositif 1.

Ainsi, l'ensemble des organes élastiques 17, 18, 24 de l'amortisseur primaire A1 et du pré-amortisseur A2 permet donc d'obtenir trois étages d'amortissement des vibrations et des irrégularités de couple.

En effet, les organes élastiques 24 du pré-amortisseur A2 déterminent un premier étage d'amortissement.

Par ailleurs, en fin de course du pré-amortisseur A2, les organes élastiques 17, 18 de l'amortisseur primaire A1 déterminent des deuxième et troisième étages d'amortissement selon qu'ils sont montés sans ou avec jeu circonférentiel dans leurs fenêtres correspondantes 21,22 du voile 14.

Le dispositif comporte en outre une rondelle dite rondelle d’application 26, réalisée par exemple en matière plastique, éventuellement renforcée de fibres. La rondelle d’application 26 est située axialement entre le voile 14 et la rondelle de guidage 5 et comporte, à sa périphérie radialement interne, des moyens de couplage en rotation 27 qui coopèrent avec les ressorts 24.

La rondelle 26 est solidaire avec le voile 14 grâce à des ergots s’étendant axialement dans des orifices aménagés dans le voile (non représentés).

La rondelle d’application 26 comporte en outre deux surfaces de frottement annulaire 28, 29 (figures 1 et 2), s’étendant radialement et situées respectivement en périphérie radialement interne et externe de la rondelle d’application 26, lesdites surfaces de frottement 28, 29 étant tournées vers la première rondelle de guidage 5 et étant opposées au voile 14.

La rondelle d’application 26 comporte de plus une surface de frottement annulaire 30 (figure 2), s’étendant radialement et située en périphérie radialement externe de la rondelle d’application 26, ladite surface de frottement 30 étant tournée et apte à prendre appui sur une surface radiale située en périphérie radialement interne d’une rondelle d’hystérésis variable 31. La rondelle d’hystérésis variable 31 est située axialement entre le voile 14 et la rondelle d’application 26.

Une rondelle élastique de compression axiale 32 vient en appui sur la surface radiale interne 28 de la rondelle d’application 26 et est montée axialement entre la première rondelle de guidage 5 et la surface interne 28 de la rondelle d’application 26.

Une rondelle élastique de compression axiale 33 vient en appui sur la surface radiale externe 29 de la rondelle d’application 26 et est montée axialement entre la première rondelle de guidage 5 et la surface externe 29 de la rondelle d’application 26.

Chaque rondelle élastique 32, 33 est par exemple réalisée en acier à ressort, et est solidarisée en rotation avec la première rondelle de guidage 5 à l'aide de moyens classiques, par exemple par coopération de pattes et encoches complémentaires.

La rondelle d’hystérésis variable 31 est réalisée par exemple à partir d’une tôle métallique, et comporte une partie annulaire 31a sensiblement radiale à partir de laquelle quatre pattes 34 s’étendent radialement vers l’extérieur. Chaque patte 34 définit deux bords d’appui 35, 36. Les organes élastiques à activation immédiate 17 sont montés sans jeu et/ou de manière pré-contrainte, entre les bords d’appui 35 des pattes 34. Par ailleurs, les organes élastiques à activation conditionnelle 18 sont montés sans jeu et/ou de manière précontrainte entre les bords d’appui 36 des pattes 34.

La rondelle d’hystérésis 31 comporte en outre des rebords 37 (figure 1) s’étendant axialement depuis les bords 36 des pattes 34 et depuis la périphérie radialement externe des zones de la partie annulaire 31a s’étendant entre les bords 36 des pattes 34.

Ces rebords 37 sont aptes venir en appui sur les bords des fenêtres correspondantes 22 du voile 14, en particulier sur les bords latéraux 38 desdites fenêtres 22 du voile 14, comme cela est visible à la figure 6.

Une rondelle d’appui 39 est intercalée axialement entre la périphérie radialement interne du voile 14 et la rondelle de guidage 6.

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 41 coopérant par encliquetage avec un contour interne cranté complémentaire de la rondelle de guidage 5. Le premier palier 8 comporte une surface de frottement radiale 42, apte à venir en appui sur un épaulement radial 43 du moyeu 3 (figures 1 et 2).

Le second palier 9, participant au centrage du moyeu par rapport à la rondelle de guidage 6 est solidarisé en rotation avec cette rondelle de guidage 6 à l'aide de moyens classiques, par exemple des doigts 44 coopérant avec un contour cranté complémentaire de la rondelle de guidage 6. Le second palier 9 comporte une surface de frottement tronconique 45 apte à venir en appui sur une surface tronconique 46 du moyeu 3.

Une rondelle élastique de compression axiale 47, 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 42, 43 et les surfaces 45, 46 en appui les unes sur les autres. Dans le mode de réalisation représenté, les paliers 8 et 9 sont en matière plastique, éventuellement renforcée de fibres.

On décrira ci-dessous les principaux aspects du fonctionnement d’un tel dispositif d’embrayage 1.

Dans une première phase de fonctionnement, par exemple lorsque le moteur du véhicule automobile fonctionne à un régime de ralenti, l'amortisseur primaire A1 se comporte comme un organe rigide en raison de la raideur relativement élevée de ses organes élastiques 17. Dans ce cas, le couple de rotation fourni par le vilebrequin du moteur est directement transmis du disque de friction 2 au voile annulaire 14.

Dans cette première phase de fonctionnement, le disque de friction 2, les rondelles de guidage 5, 6 et les colonnettes 7, les organes élastiques 17, 18, les rondelles élastiques 32, 33, 47, les paliers 8, 9, le voile 14, la rondelle d’hystérésis variable 31 et la rondelle d’appui 39 pivotent ensemble relativement par rapport au moyeu 3. Lors de ce pivotement, les organes élastiques 24 du pré-amortisseur A2 peuvent être comprimés.

Cette première phase de fonctionnement se produit lors d’un débattement angulaire a du disque de friction 2 (ou du voile 14) par rapport au moyeu 3 qui est compris entre 0° et a1, dans un sens de rotation dit direct et noté D à la figure 7, et compris entre 0° et - a’1, dans un sens de rotation opposé dit sens rétro et noté R à la figure 7.

On notera que le couple transmis dans le sens direct est généralement plus important que celui transmis dans le sens rétro.

Lors de cette première phase de fonctionnement, il se produit des frottements : - entre les surfaces tronconiques 45, 46 du palier 9 et du moyeu 3, - entre les surfaces radiales 42, 43 du palier 8 et de l’épaulement du moyeu 3.

Comme cela est mieux visible à la figure 7, l’ensemble de ces frottements génère un faible couple d’hystérésis H1, aussi bien dans le sens direct D que dans le sens rétro R, ce couple d’hystérésis étant fonction du diamètre moyen des surfaces de frottement, de la nature desdites surfaces, et des efforts axiaux exercés par les rondelles élastiques 32, 33, 47.

Dans une deuxième phase de fonctionnement, lorsqu’un couple plus important est transmis au travers du dispositif 1 et que le débattement a du disque de friction 2 par rapport au moyeu 3 dépasse l’angle a1 ou est inférieur à -α’1, les vibrations et irrégularités du couple peuvent être amorties à l’aide des organes élastiques 17.

Dans cette seconde phase de fonctionnement, le disque de friction 2, les rondelles de guidage 5, 6 et les colonnettes 7, les organes élastiques 18, les rondelles élastiques 32, 33, 47, les paliers 8, 9 et la rondelle d’hystérésis variable 31 pivotent ensemble relativement par rapport au moyeu 3, au voile 14 et à la rondelle d’application 26. Lors de ce pivotement, les organes élastiques 17 peuvent être comprimés. La rondelle d’appui 39 peut pivoter par rapport à la rondelle de guidage 6 et/ou par rapport au voile annulaire 14.

Cette deuxième phase de fonctionnement se produit lorsque le débattement angulaire a du disque de friction 2 (ou du voile 14) par rapport au moyeu 3 est compris entre a1 et a2, dans un sens de rotation dit direct, et compris entre -a’1 et -a’2, dans un sens de rotation opposé dit sens rétro.

Lors de cette deuxième phase de fonctionnement, il se produit des frottements : - entre les surfaces tronconiques 45, 46 du palier 9 et du moyeu 4, - entre les surfaces radiales 42, 43 du palier 8 et de l’épaulement du moyeu 3, - entre la rondelle d’application 26 et la rondelle d’hystérésis variable 31, - entre la rondelle d’application 26 et les rondelles élastiques 32, 33, - entre le voile 14 et la rondelle d’appui 39 et/ou entre la rondelle d’appui 39 et la rondelle de guidage 6, et - entre la rondelle d’hystérésis variable 31 et le voile 14. L’ensemble de ces frottements génère un fort couple d’hystérésis H2, comme cela est mieux visible à la figure 7.

Dans une troisième phase de fonctionnement, lorsqu’un couple encore plus important est transmis au travers du dispositif 1 et que le débattement a du disque de friction 2 par rapport au moyeu 3 dépasse l’angle a2 ou est inférieur à -a’2, alors le jeu circonférentiel entre les organes élastiques 18 et les bords correspondants 38 des fenêtres 22 du voile 14 est rattrapé, et les organes élastiques 18 peuvent être comprimés, en parallèle des organes élastiques 17.

On notera que les patins 23 équipant les organes élastiques 18 sont disposés de manière à assurer l’appui sur les bords correspondants 38 des fenêtres 22 du voile 14, dans le sens de rotation direct, c’est-à-dire dans le sens de rotation où les couples à transmettre sont les plus importants.

Par ailleurs, dans cette troisième phase de fonctionnement, les rebords 37 de la rondelle d’hystérésis variable 31 viennent en appui sur les bords correspondants 38 des fenêtres 22 du voile 14, de manière à coupler en rotation la rondelle d’hystérésis variable 31 et le voile 14.

Dans cette troisième phase de fonctionnement, le disque de friction 2, les rondelles de guidage 5, 6 et les colonnettes 7, les rondelles élastiques 32, 33, 47 et les paliers 8, 9 pivotent ensemble relativement par rapport au moyeu 3, au voile 14, à la rondelle d’hystérésis variable 31 et à la rondelle d’application 26. La rondelle d’appui 39 peut pivoter par rapport à la rondelle de guidage 6 et/ou par rapport au voile annulaire 14.

Lors de cette deuxième phase de fonctionnement, il se produit des frottements : - entre les surfaces tronconiques 45, 46 du palier 9 et du moyeu 3, - entre les surfaces radiales 42, 43 du palier 8 et de l’épaulement du moyeu 3, - entre la rondelle d’application 26 et les rondelles élastiques 32,33, et - entre le voile 14 et la rondelle d’appui 39 et/ou entre la rondelle d’appui 39 et la rondelle de guidage 6. L’ensemble de ces frottements génère un couple d’hystérésis H3 qui est compris entre H1 et H2, comme cela est mieux visible à la figure 7.

On notera que le couple d’hystérésis H3 est plus faible que le couple d’hystérésis H2, car le nombre de surfaces en frottement est plus réduit. A titre d’exemple, couple d’hystérésis H2 peut être compris entre 1,5 et 3 fois couple d’hystérésis H3. L’invention permet ainsi d’obtenir un couple d’hystérésis qui est plus faible dans la troisième phase de fonctionnement que dans la deuxième phase de fonctionnement, contrairement à l’art antérieur.

Les figures 8 à 13 illustrent un dispositif de transmission de couple 1 selon une deuxième forme de réalisation de l’invention.

Ce dispositif 1 diffère de celui décrit en référence aux figures 1 à 7 en ce que la rondelle d’hystérésis variable 31 n’est plus intercalée axialement entre le voile 14 et la rondelle d’application 26 mais est intercalée axialement entre la rondelle d’appui 39 et le voile 14.

La surface de la rondelle d’appui 39 tournée vers la rondelle d’hystérésis variable 31 et vers le voile 14 (voir figure 9) présente une zone annulaire radiale en renfoncement 48 à sa périphérie radialement externe, la périphérie radialement interne de la rondelle d’hystérésis variable 31 étant apte à venir en appui contre ladite zone en renfoncement 48.

Les autres éléments du dispositif 1 présentent sensiblement la même structure et assurent sensiblement la même fonction.

On décrira ci-dessous les principaux aspects du fonctionnement d’un tel dispositif d’embrayage 1.

Comme précédemment, dans une première phase de fonctionnement, par exemple lorsque le moteur du véhicule automobile fonctionne à un régime de ralenti, l'amortisseur primaire A1 se comporte comme un organe rigide en raison de la raideur relativement élevée de ses organes élastiques 17. Dans ce cas, le couple de rotation fourni par le vilebrequin du moteur est directement transmis du disque de friction 2 au voile annulaire 14.

Dans cette première phase de fonctionnement, le disque de friction 2, les rondelles de guidage 5, 6 et les colonnettes 7, les organes élastiques 17, 18, la rondelle d’application 26, les rondelles élastiques 32, 33, 47, les paliers 8, 9, le voile 14, la rondelle d’hystérésis variable 31 et la rondelle d’appui 39 pivotent ensemble relativement par rapport au moyeu 3. Lors de ce pivotement, les organes élastiques 24 du pré-amortisseur A2 peuvent être comprimés.

Cette première phase de fonctionnement se produit lorsque le débattement angulaire a du disque de friction 2 (ou du voile 14) par rapport au moyeu 3 est compris entre 0° et a1, dans le sens de rotation direct, et compris entre 0° et - a’1, dans le sens de rotation opposé ou sens rétro.

Comme précédemment, lors de cette première phase de fonctionnement, il se produit des frottements : - entre les surfaces tronconiques 45, 46 du palier 9 et du moyeu 3, - entre les surfaces radiales 42, 43 du palier 8 et de l’épaulement du moyeu 3. L’ensemble de ces frottements génère un faible couple d’hystérésis ΗΊ, aussi bien dans le sens direct D que dans le sens rétro R, ce couple d’hystérésis étant fonction du diamètre moyen des surfaces de frottement, de la nature desdites surfaces, et des efforts axiaux exercés par les rondelles élastiques 32, 33, 47.

Dans une deuxième phase de fonctionnement, lorsqu’un couple plus important est transmis au travers du dispositif 1 et que le débattement a du disque de friction 2 par rapport au moyeu 3 dépasse l’angle a1 ou est inférieur à -a’1, les vibrations et irrégularités du couple peuvent être amorties à l’aide des organes élastiques 17.

Dans cette seconde phase de fonctionnement, le disque de friction 2, les rondelles de guidage 5, 6 et les colonnettes 7, les organes élastiques 18, les rondelles élastiques 32, 33, 47, les paliers 8, 9, la rondelle d’appui 39 et la rondelle d’hystérésis variable 31 pivotent ensemble relativement par rapport au moyeu 3, au voile 14 et à la rondelle d’application 26. Lors de ce pivotement, les organes élastiques 17 peuvent être comprimés.

Cette deuxième phase de fonctionnement se produit lorsque le débattement angulaire a du disque de friction 2 (ou du voile 14) par rapport au moyeu 3 est compris entre a1 et a2, dans un sens de rotation dit direct, et compris entre -a’1 et -a’2, dans un sens de rotation opposé dit sens rétro.

Lors de cette deuxième phase de fonctionnement, il se produit des frottements : - entre les surfaces tronconiques 45, 46 du palier 9 et du moyeu 3, - entre les surfaces radiales 42, 43 du palier 8 et de l’épaulement du moyeu 3, - entre la rondelle d’application 26 et les rondelles élastiques 32, 33, - entre la rondelle d’hystérésis variable 31 et le voile 14. L’ensemble de ces frottements génère un fort couple d’hystérésis H’2.

Dans une troisième phase de fonctionnement, lorsqu’un couple encore plus important est transmis au travers du dispositif 1 et que le débattement a du disque de friction 2 par rapport au moyeu 3 dépasse l’angle a2 ou est inférieur à -a’2, alors le jeu circonférentiel entre les organes élastiques 18 et les bords correspondants 38 des fenêtres 22 du voile 14 est rattrapé, et les organes élastiques 18 peuvent être comprimés, en parallèle des organes élastiques 17.

Par ailleurs, dans cette troisième phase de fonctionnement, les rebords 37 de la rondelle d’hystérésis variable 31 viennent en appui sur les bords correspondants 38 des fenêtres 22 du voile 14, de manière à coupler en rotation la rondelle d’hystérésis variable 31 et le voile 14.

Dans cette troisième phase de fonctionnement, le disque de friction 2, les rondelles de guidage 5, 6 et les colonnettes 7, les rondelles élastiques 32, 33, 47 et les paliers 8, 9 pivotent ensemble relativement par rapport au moyeu 3, au voile 14, à la rondelle d’hystérésis variable 31 et à la rondelle d’application 26. La rondelle d’appui 39 peut pivoter par rapport à la rondelle de guidage 6 et/ou par rapport à la rondelle d’hystérésis variable 31.

Lors de cette troisième phase de fonctionnement, il se produit des frottements : - entre les surfaces tronconiques 45, 46 du palier 9 et du moyeu 3, - entre les surfaces radiales 42, 43 du palier 8 et de l’épaulement du moyeu 3, - entre la rondelle d’application 26 et les rondelles élastiques 32, 33, et - entre la rondelle d’hystérésis variable 31 et la rondelle d’appui 39 et/ou entre la rondelle d’appui 39 et la rondelle de guidage 6. L’ensemble de ces frottements génère un couple d’hystérésis H’3 qui est compris entre ΗΊ et H’2.

On notera que le couple d’hystérésis H’3 est plus faible que le couple d’hystérésis H’2, notamment car le frottement de type acier/acier entre le voile 14 et la rondelle d’hystérésis variable 31 génère un couple d’hystérésis plus important que le frottement de type plastique/acier entre la rondelle d’appui 39, d’une part, et la rondelle d’hystérésis variable 31 et/ou la rondelle de guidage 6, d’autre part. A titre d’exemple, couple d’hystérésis H’2 peut être compris entre 1,2 et 2,5 fois couple d’hystérésis H’3.

Cette forme de réalisation permet donc également d’obtenir un couple d’hystérésis qui est plus faible dans la troisième phase de fonctionnement que dans la deuxième phase de fonctionnement, contrairement à l’art antérieur.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de transmission de couple (1), notamment pour véhicule automobile, comportant un élément d’entrée de couple (2) et un élément intermédiaire (14), ledit élément d’entrée de couple (2) étant apte à pivoter relativement par rapport à l’élément intermédiaire (14), un amortisseur primaire (A1) étant agencé entre l’élément d’entrée de couple (2) et l’élément intermédiaire (14), le dispositif (1) étant apte à générer un premier couple d’hystérésis (H2, H’2) sur un premier débattement de l’élément d’entrée de couple (2) par rapport à l’élément intermédiaire (14) et apte à générer un second couple d’hystérésis (H3, H’3) sur un second débattement de l’élément d’entrée de couple (2) par rapport à l’élément intermédiaire (14), le second débattement étant situé au-delà du premier débattement, caractérisé en ce que le premier couple d’hystérésis (H2, H’2) est supérieur au second couple d’hystérésis (H3, H’3).
2. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amortisseur primaire (A1) comporte au moins un premier organe élastique (17) monté entre l’élément d’entrée de couple (2) et l’élément intermédiaire (14), apte à être actionné sur le premier débattement et sur le second débattement, et au moins un second organe élastique (18) monté avec jeu circonférentiel entre l’élément d’entrée de couple (2) et l’élément intermédiaire (14), apte à être actionné uniquement sur le second débattement.
3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend un élément de sortie de couple (3), un amortisseur secondaire ou pré-amortisseur (A2) étant agencé entre l’élément intermédiaire (14) et l’élément de sortie de couple (3).
4. 4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’élément d’entrée de couple comporte un disque de friction (2), des rondelles de guidage (5, 6) étant 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. 5. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte une rondelle d’hystérésis variable (31) comportant des moyens de butée (37) aptes à coopérer avec des moyens de butée complémentaires (38) du voile (14) de façon à coupler en rotation la rondelle d’hystérésis variable (31) et le voile annulaire (14) sur le deuxième débattement et de façon à découpler en rotation la rondelle d’hystérésis variable (31) et le voile (14) sur le premier débattement.
6. 6. Dispositif selon l’une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte une rondelle d’application (26) couplée en rotation avec le voile annulaire (14).
7. 7. Dispositif selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte une rondelle d’appui (39) située axialement entre l’une (6) des rondelles de guidage (5, 6) et le voile (14).
8. 8. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la rondelle d’hystérésis variable (31) est située axialement entre le voile (14) et la rondelle d’application (26), la rondelle d’hystérésis variable (31) étant maintenue en appui contre le voile annulaire (14) et contre la rondelle d’application (26).
9. 9. Dispositif selon les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la rondelle d’hystérésis variable (31) est située axialement entre le voile annulaire (14) et la rondelle d’appui (39) ou entre le voile (14) et l’une des rondelles de guidage (5, 6), la rondelle d’hystérésis variable (31) étant maintenue en appui contre le voile (14) et contre la rondelle d’appui (39).
10. 10. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 9, 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).