FR3057323A1 - Amortisseur de torsion a lames - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un Amortisseur de torsion (1) pour véhicule automobile, notamment pour une chaine de transmission de véhicule automobile, comportant : - un premier élément (2) et un second élément (3) mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation X ; et - un moyen d'amortissement comportant une première liaison élastique (20) fixée sur le premier élément (2) et une seconde liaison élastique (16) fixée sur le second élément (3), la seconde liaison élastique (16) portant une surface de came (15), la première liaison élastique (20) portant un suiveur de came (12), la surface de came (15) et le suiveur de came (12) coopérant de manière à transmettre un couple et amortir les acyclismes de rotation entre le premier élément (2) et le second élément (3).

Description

Domaine technique

L’invention se rapporte au domaine des amortisseurs de torsion et, plus particulièrement, au domaine des amortisseurs de torsion à lames.

Arrière-plan technologique

Les moteurs à explosions ne génèrent pas un couple constant et présentent des acyclismes provoquées par les explosions se succédant dans leurs cylindres. Ces acyclismes génèrent des vibrations qui sont susceptibles de se transmettre à la boîte de vitesses et d’engendrer ainsi des chocs, bruits et nuisances sonores, particulièrement indésirables. Afin de diminuer les effets indésirables des vibrations et améliorer le confort de conduite des véhicules automobiles, il est connu d’équiper les transmissions de véhicule automobile avec des amortisseurs de torsion. De tels amortisseurs de torsion équipent notamment les doubles volants amortisseurs (DVA), les frictions d’embrayage, ou les embrayages de verrouillage, également appelés embrayages « lock-up ».

Le document FR3008152 divulgue un double volant amortisseur comportant un volant d’inertie primaire et un volant d’inertie secondaire mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X. Le double volant amortisseur comporte des moyens élastiques d’amortissement qui sont formés de plusieurs lames élastiques montées sur l’un des volants d’inertie et coopérant chacune avec un galet associé monté mobile en rotation sur l’autre volant. La flexion des lames élastiques permet d’amortir les vibrations et irrégularités de rotation entre les volants d’inertie primaire et secondaire tout en assurant la transmission du couple.

Cependant, la capacité d’amortissement de l’amortisseur de torsion est limitée. En effet, de telles lames élastiques sont dimensionnées de manière à ce qu’elles puissent transmettre le couple maximum susceptible d’être délivré par le moteur thermique. Or, si pour cette raison, la raideur des lames élastiques doit être suffisamment élevée, cela conduit à limiter la capacité d’amortissement de l’amortisseur de torsion lorsque le couple transmis est inférieur audit couple maximum.

Résumé

Un aspect de l’invention part de l’idée de résoudre les inconvénients de l’art antérieur en proposant un amortisseur de torsion particulièrement efficace.

Pour cela, l’invention fournit un amortisseur de torsion pour véhicule automobile, notamment pour une chaîne de transmission de véhicule automobile, comportant :

un premier élément et un second élément mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ; et un moyen d’amortissement comportant une première liaison élastique montée sur le premier élément et une seconde liaison élastique montée sur le second élément, la seconde liaison élastique portant une surface de came, la première liaison élastique reliant un suiveur de came au premier élément, la surface de came et le suiveur de came coopérant de manière à transmettre un couple et amortir les acyclismes de rotation entre le premier élément et le second élément.

Grâce à ces caractéristiques, l’amortisseur de torsion offre de plus larges possibilités de filtration. En particulier, l’amortisseur de torsion permet d’adapter les caractéristiques mécaniques, et plus particulièrement la raideur, de deux liaisons élastiques distinctes afin de transmettre le couple entre le premier élément et le second élément. Aussi, la courbe caractéristique du couple transmis en fonction du débattement angulaire de l’amortisseur de torsion peut-être adaptée de manière plus fine, ce qui permet d’améliorer les performances de filtration de l’amortisseur de torsion, notamment lors de la transmission de forts couples.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, l’amortisseur de torsion peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

la seconde liaison élastique et la surface de came associée présentent une raideur variant entre une seconde raideur minimale et une seconde raideur maximale et la première liaison élastique présente une raideur dont la valeur est comprise entre la seconde raideur maximale et la seconde raideur minimale. Grâce à ces caractéristiques, c’est principalement la seconde liaison élastique qui se déforme lors d’une transmission de couples faibles entre le premier élément et le second élément (par exemple à des couples dont la valeur est inférieure à 40% du couple maximum moteur). A des couples plus élevés, les déformations sont davantage réparties entre la première liaison élastique et la seconde liaison élastique.

Le premier élément, la première liaison élastique et le suiveur de came sont agencés de façon à maintenir le suiveur de came espacé du premier élément lorsque la première liaison élastique se déforme, même lors de la transmission d’un couple limite, par exemple supérieur à 250 N.m et 600 N.m.

la première liaison élastique porte le suiveur de came.

le suiveur de came est monté élastiquement sur le premier élément par l’intermédiaire de la première liaison élastique le suiveur de came est mobile par rapport au premier élément lorsque la première liaison élastique se déforme, le déplacement du suiveur de came ayant une composante radiale. Selon un mode de réalisation, le déplacement du suiveur de came est sensiblement radial.

la raideur de la première liaison élastique est sensiblement constante.

la première liaison élastique et la seconde liaison élastique sont agencées sur un même plan, de préférence perpendiculaire à l’axe de rotation de l’amortisseur.

la première liaison élastique comporte un bras de support élastiquement déformable, le suiveur de came étant monté sur le bras de support, le suiveur de came est monté fixe sur le bras de support.

le bras de support comporte une première extrémité fixée sur le premier élément et une seconde extrémité opposée à la première extrémité qui est libre, et le suiveur de came est monté sur la seconde extrémité du bras de support.

un axe longitudinal du bras se développe avec une composante tangentielle à un cercle coaxial à l’axe de rotation X. Ainsi les efforts de rappel élastique du bras sont orientés sensiblement radialement.

une partie du premier élément est axialement intercalée entre la première liaison élastique et la seconde liaison élastique, le premier élément comportant un orifice axial traversant au travers duquel se développe axialement le suiveur de came.

le premier élément comporte sur une face opposée au second élément un logement, le bras de support de la première liaison élastique étant logé dans ce logement.

le suiveur de came comporte un galet monté mobile en rotation autour d’un axe de rotation Y parallèle à l’axe de rotation X par l’intermédiaire d’un palier à roulement.

le premier élément, la première liaison élastique et le suiveur de came sont agencés de façon à maintenir le galet espacé du premier élément lorsque la première liaison élastique se déforme, même lors de la transmission d’un couple limite, par exemple supérieur à 250 N.m et 600 N.m. Ainsi, on évite une usure du galet et/ou du roulement, un blocage ou un glissement du galet.

la seconde liaison élastique est une lame élastiquement déformable sur laquelle est formée la surface de came.

le moyen d’amortissement comporte une pluralité de secondes liaisons élastiques fixées sur le second élément, les secondes liaisons élastiques étant réparties circonférentiellement autour de l’axe de rotation X, chaque seconde liaison élastique comportant une lame élastiquement déformable sur laquelle est formée une surface de came, une extrémité libre de chaque lame élastiquement déformable présente une portion biseautée dont la pente est inversée par rapport à celle de la surface de came adjacente portée par ladite lame élastiquement déformable.

la surface de came est agencée de telle sorte que, pour un débattement angulaire entre les premier et second éléments par rapport à une position angulaire de repos, le suiveur de came exerce un effort de flexion sur la seconde liaison élastique selon un sens de flexion produisant une force de réaction apte à rappeler les éléments vers ladite position angulaire de repos.

le bras de support porte une rampe agencée pour contraindre la seconde liaison élastique selon le sens de flexion lors d’un déplacement relatif entre le premier élément et le second élément depuis une position relative dans laquelle la surface de came ne coopère pas avec le suiveur de came à une position relative dans laquelle la surface de came coopère avec le suiveur de came.

le suiveur de came est agencé radialement à l’extérieur de la seconde liaison élastique, et la rampe est agencée pour rapprocher radialement la surface de came de l’axe de rotation X lors d’une rotation relative entre le premier élément et le second élément rapprochant circonférentiellement la surface de came du suiveur de came.

la rampe présente une surface de guidage se développant depuis une extrémité radialement interne du suiveur de came circonférentiellement en s’éloignant du suiveur de came et radialement en s’éloignant de l’axe de rotation X.

la rampe est portée par le bras de support de la première liaison élastique.

le premier élément et le second élément sont respectivement un volant primaire et un volant secondaire d’un double volant amortisseur ou inversement.

l’orifice traversant du premier élément est agencé pour autoriser le déplacement du suiveur de came dans un plan radial.

la rampe est agencée entre le suiveur de came et la première extrémité fixée du bras de support, la surface de guidage de la rampe de guidage affleure radialement vers l’intérieur au niveau de l’extrémité radialement interne du suiveur de came la rampe présente une surface circonférentielle latérale complémentaire d’une surface du suiveur de came en vis-à-vis le suiveur de came est agencé pour rouler le long de la surface de came lors d’une rotation relative entre le premier élément et le second élément la première extrémité du bras de support est rivetée sur le premier élément.

L’amortisseur de torsion peut présenter également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

la première liaison élastique comporte un ressort, notamment un ressort du type ressort hélicoïdal.

le suiveur de came est monté sur une structure de support reliée au premier élément par l’intermédiaire du ressort.

une première extrémité du ressort est en appui contre le premier élément et une seconde extrémité du ressort est en appui contre la structure de support du suiveur de came.

la première extrémité du ressort est en appui contre le premier élément par l’intermédiaire d’un siège d’appui.

le ressort est un ressort hélicoïdal et le siège comporte un téton logé à l’intérieur de la spire d’extrémité du ressort, de façon à assurer le montage du ressort sur le siège.

le ressort est logé dans une cavité du premier élément.

la structure de support du suiveur de came est également logée, au moins en partie, dans cette cavité.

le premier élément comporte une glissière agencée pour guider le déplacement du suiveur de came.

la glissière est agencée pour coopérer avec la structure de support du suiveur de came de manière à guider le déplacement du suiveur de came.

la glissière est orientée radialement de façon à guider radialement le suiveur de came.

le ressort hélicoïdal est orienté radialement de sorte que les efforts élastiques soient orientés radialement.

la cavité comporte deux parois latérales qui forment la glissière de guidage coopérant avec la structure de support du suiveur de came.

le suiveur de came comporte un galet monté mobile en rotation autour d’une tige, cette tige s’étendant axialement et étant fixée sur la structure de support, un palier pouvant être placé entre la tige et le galet pour favoriser le roulement du galet.

la structure de support comporte deux plaques agencées axialement de part et d’autre du galet, chaque plaque comportant un orifice dans lequel est emmanchée une extrémité de la tige. Ainsi, les efforts radiaux sont repris axialement de part et d’autre du galet.

la structure de support comporte deux flancs agencés pour coopérer avec la glissière, notamment en coopérant avec les parois latérales de la cavité.

les deux flancs de la structure de support sont reliés par une paroi d’appui contre laquelle le ressort exerce ses efforts de rappel. La paroi d’appui et les deux flancs peuvent être formés dans une même pièce, par exemple un profilé en U ou une tôle pliée.

si on le souhaite, un autre ressort hélicoïdal de plus faible diamètre est inséré dans le ressort hélicoïdal.

Suivant un autre mode de réalisation le ressort hélicoïdal peut être remplacé par un ressort du type rondelle de Belleville.

L’invention fournit également une chaîne de transmission pour véhicule comportant un arbre menant et un arbre mené dans laquelle un amortisseur de torsion tel que ci-dessus est disposé entre l’arbre menant et l’arbre mené.

Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir un amortisseur de torsion présentant de bonnes capacités d’amortissement. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de diminuer la raideur d’un amortisseur de torsion à lame en faisant coopérer cette lame avec un suiveur de came monté sur une liaison élastique. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de solliciter la seconde liaison élastique portant la surface de came préférentiellement à la première liaison élastique portant le suiveur de came. Certains aspects de l’invention partent de l’idée d’éviter une usure et des déformations au niveau du suiveur de came, notamment au niveau de la tige, du galet et, le cas échéant, des corps roulants agencés entre la tige et le galet. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de limiter l’encombrement axial de la seconde liaison élastique. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir une fonction de limiteur de couple dans l’amortisseur de torsion. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de permettre la coopération successive entre une surface de came portée par la première liaison élastique et une pluralité de suiveurs de came distincts répartis circonférentiellement autour de l’axe de rotation X.

Brève description des figures

L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.

- La figure 1 est une vue de face d’un double volant amortisseur à lames dans laquelle le volant secondaire portant les lames n’est pas représenté ;

- La figure 2 est une vue en coupe du double volant amortisseur de la figure 1 ;

- La figure 3 est une vue arrière du double volant amortisseur de la figure 1 ;

- La figure 4 est une vue en perspective schématique selon une variante de réalisation de lames élastiquement déformables associées à des suiveurs de came ;

- La figure 5 est une vue de détail d’une variante de réalisation du double volant amortisseur à lames de la figure 1 illustrant par transparence du volant primaire le suiveur de came coopérant avec une rampe de guidage ;

- La figure 6 est une vue de face d’un détail du double volant amortisseur de la figure 5 illustrant la coopération entre une lame dudit double volant amortisseur et la rampe de guidage.

- La figure 7 et la figure 8 décrivent un autre mode de réalisation de l’invention.

Description détaillée de modes de réalisation

Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes externe et interne ainsi que les orientations axiale et radiale pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments de l’amortisseur de torsion. Par convention, l'orientation radiale est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation de l’amortisseur de torsion déterminant l'orientation axiale et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant dudit axe, l'orientation circonférentielle est dirigée orthogonalement à l'axe de l’amortisseur de torsion et orthogonalement à la direction radiale. Les termes externe et interne sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation de l’amortisseur de torsion, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les termes arrière AR et avant AV sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre selon la direction axiale, un élément destiné à être placé proche du moteur thermique étant désigné par avant et un élément destiné à être placé proche de la boîte de vitesses étant désigné par arrière.

La description ci-après est réalisée à titre illustratif dans le cadre d’un double volant amortisseur. Cependant, l’invention s’applique à tout amortisseur de torsion destiné à être disposé en aval du moteur d’un véhicule automobile, notamment dans la chaîne de transmission d’un véhicule automobile, entre le moteur à explosion et la boîte de vitesse. Un tel amortisseur de torsion peut être intégré à de nombreux dispositifs de transmission de couple tels qu’un double volant amortisseur, un embrayage de pontage d’un dispositif d’accouplement hydraulique ou encore une friction d'embrayage.

En relation avec les figures 1 à 3, l’on observe un double volant amortisseur 1 comprenant un volant d’inertie primaire 2, destiné à être fixé au bout d’un vilebrequin d’un moteur à combustion interne, non représenté, et un volant d’inertie secondaire 3 (voir figure 2) qui est centré et guidé sur le volant primaire 2 au moyen d’un palier 4, tel qu’un palier à roulement à billes. Le volant secondaire 3 est destiné à former le plateau de réaction d’un embrayage, non représenté, relié à l’arbre d’entrée d’une boîte de vitesses. Les volants primaire 2 et secondaire 3 sont destinés à être montés mobiles autour d’un axe de rotation X et sont, en outre, mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour dudit axe X.

Le volant primaire 2 comporte un moyeu 5 radialement interne supportant le palier 4, une portion annulaire 6 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le moyeu radialement interne 5 et un rebord externe 7, s’étendant axialement vers l’arrière depuis la périphérie externe de la portion annulaire 6. Le volant primaire 2 est pourvu d’orifices 8, illustrés sur la figure 2, permettant le passage de vis de fixation (non illustrées) destinées à la fixation du volant primaire 2 sur le vilebrequin du moteur.

Le volant secondaire 3 comporte un moyeu radialement externe 9 coopérant avec le palier 4. Le volant secondaire comporte une portion annulaire 10 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le moyeu radialement externe 9. La portion annulaire 10 présente une surface annulaire plane 11 tournée vers l’arrière destinée à former une surface d’appui pour une garniture de friction d’un disque d’embrayage, non représenté. Le volant secondaire 3 comporte, à proximité de son bord externe, des plots et des orifices servant au montage d’un couvercle du dispositif d’embrayage. Le volant secondaire 3 comporte en outre des orifices disposés en vis-à-vis des orifices 8 formés dans le volant primaire 2, et destinés au passage des vis de fixation, lors du montage du volant primaire 2 sur le vilebrequin.

Le double volant amortisseur 1 illustré sur les figures 1 à 3 comporte deux suiveurs de came 12 montés élastiquement sur le volant primaire 2. Les suiveurs de came 12 étant symétriques l’un à l’autre par rapport à l’axe X, un seul suiveur de came 12 est décrit ci-après, la description de ce suiveur de came 12 s’appliquant par analogie au second suiveur de came du double volant amortisseur 1.

Le suiveur de came 12 présente un galet 13 monté mobile en rotation sur le volant primaire 2 autour d’un axe de rotation Y. Le galet 13 présente une surface d’appui périphérique 14, ou surface de roulement, ici de forme cylindrique qui coopère avec une surface de came 15 formée sur une lame élastique 16 fixée sur le volant secondaire 3. Le galet 13 fait saillie d’une face arrière du volant primaire 2 et la lame est fixée sur une face avant du volant secondaire 3 en vis-à-vis de la face arrière du volant primaire 2. Le galet 13 est disposé radialement à l’extérieur de la surface de came 15 de sorte à maintenir radialement la lame élastique 16 lorsqu’elle est soumise à la force centrifuge. Le galet 13 est agencé pour rouler contre la surface de came 15 lors d’un mouvement relatif entre les volants primaire 2 et secondaire 3. La surface de came 15 est agencée de telle sorte que, pour une rotation relative entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 dans un sens ou dans l’autre, par rapport à une position angulaire relative de repos, le galet 13 se déplace sur la surface de came 15 et, ce faisant, exerce un effort de flexion sur la lame élastique 16. Par réaction, la lame élastique 16 exerce sur le galet 13 une force de rappel ayant une composante circonférentielle qui tend à ramener les volants primaire 2 et secondaire 3 vers leur position angulaire relative de repos. Ainsi, la lame élastique 16 est apte à transmettre un couple entraînant du volant primaire 2 vers le volant secondaire 3 (sens direct) et un couple résistant du volant secondaire 3 vers le volant primaire 2 (sens rétro). Par ailleurs, les vibrations de torsion et les irrégularités de couple qui sont produites par le moteur et transmises par l’arbre de vilebrequin au volant primaire 2 sont amorties par la flexion de la lame élastique 16. Pour plus de détails quant au fonctionnement et à la structure des lames élastiques 16, on pourra notamment se reporter aux documents FR3000155, FR3002605 et FR3008152.

On observe notamment sur la figure 2 que le suiveur de came 12 comprend une tige de fixation 17. Le galet 13 est monté mobile en rotation autour de l’axe de rotation Y sur une extrémité arrière de la tige de fixation 17. Le galet 13 est par exemple monté sur la tige 17 par l’intermédiaire d’un palier tel qu’un palier à roulement à bille, un palier à aiguilles, un palier lisse ou autre. La tige de fixation 17 se développe depuis le galet 13 vers l’avant, c’est-à-dire en direction du volant primaire 2. Le volant primaire 2 comporte un orifice traversant 18. La tige de fixation se développe au travers de l’orifice traversant 18 de sorte qu’une extrémité arrière et une extrémité avant opposée à l’extrémité arrière de la tige de fixation 17 sont situées axialement de part et d’autre du volant primaire 2. L’orifice traversant présente une profondeur axiale inférieure à la profondeur axiale de la tige de fixation. Par ailleurs, l’orifice traversant 18 présente des dimensions dans un plan radial supérieures aux dimensions du galet 13 dans ce même plan radial de manière à autoriser un débattement, radialement et/ou circonférentiellement, de la tige de fixation 17 dans ledit plan radial.

La portion annulaire 6 du volant primaire 2 comporte, sur une face avant opposée au volant secondaire 3, un logement 19. Un bras élastique 20, mieux visible sur la figure 3, est fixé sur la portion annulaire 6 dans le logement 19. Le bras élastique 20 présente un axe longitudinal se développant avec une composante tangentielle à un cercle coaxial de l’axe de rotation X. Le bras élastique 20 comporte une portion de fixation et une portion flexible.

La portion de fixation du bras élastique 20 est fixée dans le logement de la portion annulaire 6. La portion de fixation est par exemple rivetée à l’aide de rivets 21 dans le fond du logement 19. La portion flexible du bras élastique 20 présente une épaisseur selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal du bras élastique 20 inférieure à l’épaisseur de la portion de fixation selon ladite direction perpendiculaire à l’axe longitudinal du bras élastique 20. Typiquement, la portion de fixation du bras élastique 20 est suffisamment épaisse pour assurer une bonne résistance mécanique de la fixation du bras élastique dans le logement 19 et la portion flexible du bras élastique 20 est suffisamment fine pour permettre une flexion élastique du bras élastique 20 sous l’effet d’une contrainte.

La tige de fixation 17 est fixée sur la portion flexible du bras élastique 20. Plus particulièrement, afin d’obtenir les meilleurs caractéristiques d’amortissement, la tige de fixation 17 est fixé sur une extrémité libre de la portion flexible du bras élastique 20 opposée à la portion de fixation du bras élastique 20.

Lors d’une rotation relative entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3, la force de rappel exercée par la lame élastique 16 sur le galet 13 est transmise à la tige de fixation 17 et au bras élastique 20. Cette force de rappel provoque une flexion du bras élastique 20 autorisée par la différence de dimensions entre l’orifice traversant 18 et le galet 13. Le bras élastique 20 présente ainsi une fonction d’amortissement complémentaire de l’amortissement assuré par la lame 16 lors d’une transmission de couple entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3. Dès lors, il est possible de jouer sur la raideur de la lame 16 et sur la raideur du bras élastique 20 afin de régler l’amortissement assuré par le double volant amortisseur 1. Les possibilités de filtrage de l’amortisseur de torsion peuvent ainsi être affinées.

Le bras élastique 20 permet en outre d’absorber une partie des efforts subis par le galet 13, la tige 17 et les corps roulants du palier lors de la transmission du couple entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3.

De préférence, la lame et la surface de came associée présentent une raideur variant entre une seconde raideur minimale et une seconde raideur maximale et la raideur du bras présente une raideur dont la valeur est comprise entre la seconde raideur maximale et la seconde raideur minimale. Grâce à ces caractéristiques, c’est principalement la lame 16 qui se déforme lors d’une transmission de couples faibles entre le volant primaire et le volant secondaire (par exemple des couples dont la valeur est inférieure à 40% du couple maximum moteur).

Selon un mode de réalisation, les raideurs sont agencées de sorte que, la lame 16 est toujours plus sollicitée que le bras élastique 20, notamment lorsqu’un couple maximal est transmis entre le volant primaire et le volant secondaire. Cependant, la flexibilité du bras élastique 20 offre un degré de raideur supplémentaire de sorte que la raideur globale du double volant amortisseur 1 est améliorée.

La figure 4 illustre une variante de réalisation de lame 16. Dans ce mode de réalisation, la lame 16 comporte au niveau d’une extrémité libre 22 de ladite lame 16 une portion biseautée 23. Ainsi, la lame 16 présente, depuis une portion de fixation 24 de la lame 16 jusqu’à ladite extrémité libre 22, une portion coudée 25, une portion de flexion 26 portant la surface de came 15 et la portion biseautée 23. La portion biseautée 23 présente sur une tranche de la lame 16 portant la surface de came 15 une surface inclinée selon une pente opposée à la pente de ladite surface de came 15. Typiquement, ladite surface inclinée de la portion biseautée 23 se développe depuis la surface de came 15 radialement vers l’intérieur et circonférentiellement en s’éloignant de la surface de came 15. La portion biseautée 23 forme ainsi une surface d’attaque permettant de guider un galet 13 depuis l’extrémité libre 22 de la lame 16 jusqu’à la surface de came 15.

En présence d’un sur-couple, c’est-à-dire d’un couple supérieur au couple maximal transmissible par l’amortisseur de torsion 1, la coopération entre les lames 16 et les galets 13 ne permet pas de limiter le débattement angulaire entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 de sorte que les galets 13 se déplacent de lames 16 en lames 16 adjacentes et coopèrent avec des surfaces de cames 15 successives desdites lames 16 adjacentes. Typiquement, depuis une position de repos dans laquelle un premier galet coopère avec une première lame et un second galet coopère avec une seconde lame, un sur-couple entraîne un débattement angulaire entre le volant primaire et le volant secondaire de sorte que le premier galet vient coopérer avec la seconde lame et que le second galet vient coopérer avec la première lame. Cette alternance de coopération entre les galets 13 et les lames 16 se reproduit tant que le sur-couple subsiste, les galets 13 effectuant des sauts entre chaque lame 16.

Les portions biseautées 23 des lames 16 facilitent la coopération entre les galets 13 et les lames 16 lors des sauts. Plus particulièrement, lorsque le premier galet saute entre la première lame et la seconde lame, le premier galet arrive au contact de la seconde lame au niveau de la portion biseautée 23. La portion biseautée 23 guide alors le premier galet jusqu’à la surface de came portée par la seconde lame tout en fléchissant ladite seconde lame.

Les figures 5 et 6 illustrent un autre mode de réalisation facilitant la coopération entre les galets et les lames lors des sur-couples.

Dans ce mode de réalisation, le bras élastique 20 porte une rampe de guidage 27. Cette rampe de guidage 27 comporte une portion de fixation 28 et une portion de guidage 29.

La portion de fixation 28 de la rampe de guidage 27 est intercalée axialement entre le galet 13 et l’extrémité libre du bras élastique 20. La portion de fixation 28 comporte un orifice traversant. La tige de fixation 17 du suiveur de came 12 traverse l’orifice traversant de la portion de fixation 28 afin de maintenir en position la rampe de guidage 27 sur le bras élastique 20.

La portion de guidage 29 se développe circonférentiellement depuis la portion de fixation 28 en s’éloignant de l’extrémité libre du bras élastique 20. La portion de guidage 29 présente une épaisseur axiale correspondant sensiblement, c’est-à-dire égale ou proche, aux épaisseurs axiales du galet 13 et de la portion de fixation 28 réunies. La portion de guidage 29 comporte une surface de guidage 31 incurvée tournée vers l’axe de rotation X. Cette surface de guidage 31 affleure radialement vers l’intérieur au niveau d’une extrémité radialement interne 32 du galet 13. La surface de guidage 31 se développe circonférentiellement et radialement vers l’extérieur depuis l’extrémité radialement interne 32 du galet 13. La surface de guidage 31 est en outre tournée vers les extrémités libres 22 des lames 16.

La rampe de guidage 27 exerce une fonction analogue à la portion biseautée 23 de la lame 16 illustrée en regard de la figure 4, c’est-à-dire une fonction de guidage lors d’un sur-couple. Plus particulièrement, lors d’un débattement angulaire entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 lié à un sur-couple dans le sens direct, la surface de guidage 31 de la rampe de guidage 27 entre en contact avec l’extrémité libre 22 de la lame 16 préalablement au contact entre le galet 13 et ladite extrémité libre 22 de la lame 16.

Comme illustré sur la figure 6, lors d’un saut du galet 13 entre deux lames 16 en présence d’un tel sur-couple dans le sens direct, l’extrémité libre 22 de la lame 16 est amenée en appui contre la surface de guidage 31 par la rotation entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3. La rotation entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 entraîne le glissement de l’extrémité libre 22 de la lame 16 sur la surface de guidage 31. La surface de guidage 31 provoque une flexion en direction de l’axe de rotation X de la lame 16 et guide l’extrémité libre 22 de la lame 16 vers l’extrémité radialement interne 32 du galet 13. Ainsi, lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 amène l’extrémité libre 22 de la lame 16 au contact du galet 13, la lame 16 est fléchie de telle sorte que la surface de came 15 est située radialement à l’intérieur par rapport au galet 13, assurant ainsi que le galet 13 va coopérer avec et rouler le long de ladite surface de came 15.

Avantageusement, une face circonférentielle de la portion de guidage 29 de la rampe de guidage 27 située en vis-à-vis du galet 13 se développe de façon cylindrique de révolution autour de l’axe de rotation Y. Ainsi, cette face circonférentielle de la portion de guidage 29 est de forme complémentaire au galet 13.

Selon un mode de réalisation, la raideur du bras sur lequel est fixé la rampe permet d’absorber une partie des efforts exercés par l’extrémité de la lame sur la portion de guidage de la rampe lors d’un saut d’une lame à l’autre.

Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 4 à 6, la portion biseautée 23 et la rampe de guidage 27 remplissent une fonction de limiteur de couple en autorisant le saut entre deux lames 16 pour un même galet 13 en cas de surcouple, de façon à protéger les lame vis-à-vis de ce surcouple.

Dans un autre mode de réalisation, ces caractéristiques peuvent être combinées et les lames peuvent comporter une portion biseautée comme décrit dans la figure 4 de façon à coopérer avec une surface de guidage d’une rampe fixée sur le ras élastique, comme décrit dans les figures 5 et 6.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8, la première liaison élastique comporte un ressort hélicoïdal 35. Sur les figures 7 et 8, le volant d’inertie secondaire portant les lames 16 n’est pas représenté pour faciliter la compréhension.

Le suiveur de came 12 est monté sur une structure de support 37 relié au volant d’inertie primaire par l’intermédiaire du ressort 35.

Une première extrémité du ressort est en appui contre le volant d’inertie primaire et une seconde extrémité du ressort est en appui contre la structure de support 37 du suiveur de came 12.

La première extrémité du ressort est en appui contre le volant d’inertie primaire par l’intermédiaire d’un siège d’appui 36. Ce siège comporte un téton 38 logé à l’intérieur de la spire d’extrémité du ressort, de façon à assurer le montage du ressort 35 sur le siège 36.

Le ressort 35 est logé dans une cavité 43 du volant d’inertie primaire. La structure de support 37 est également logée en partie dans cette cavité 43. Ainsi le suiveur de came et sa structure de support ont un dégré de liberté à l’intérieur du volant d’inertie primaire leur permettant de se déplacer lorsque le ressort 35 se déforme.

Le volant d’inertie primaire comporte une glissière 39 agencée pour guider le déplacement du suiveur de came 12, en particulier la structure de support 37.

La glissière 39 comporte deux parois latérales coopérant avec la structure de support 37 de manière à guider radialement le suiveur de came 2.

De préférence, la glissière 39 est orientée radialement de façon à guider radialement le suiveur de came 12. De même, le ressort 35 est orienté radialement de sorte que les efforts élastiques soient orientés radialement.

Selon ce mode de réalisation, les parois latérales 45 de la cavité 43 forment la glissière 39 de guidage de la structure de support 37 du suiveur de came.

Le ressort est donc apte à se déformer et le suiveur de came 12 est apte à se déplacer radialement pour amortir les vibrations, en complément de la déformation de la lame 16.

La cavité 43 est formée ici dans un rebord cylindrique périphérique 40 du volant d’inertie primaire 2. Pour que la glissière soit suffisamment profonde, le rebord cylindrique 40 comporte un bossage 41 faisant saille radialement vers l’axe de rotation, la cavité étant ménagée dans ce bossage. Les parois latérales 47 du bossage 41 forment en outre des surfaces de butées destinées à coopérer avec des butées du volant d’inertie secondaire de façon à limiter le débattement angulaire entre les deux volants.

Le siège d’appui 36 est ici emmanché dans une fente 48 formée radialement à l’extérieur de la cavité 43. Selon un autre mode de réalisation, le siège d’appui 36 est soudé ou collé au volant d’inertie primaire.

Le suiveur de came 12 comporte un galet 13 monté mobile en rotation autour d’une tige 17, cette tige s’étendant axialement et étant fixée sur la structure de support 37. Un palier peut être placé entre la tige et le galet pour favoriser le roulement du galet.

La structure de support 37 comporte deux plaques 51 et 52 agencées axialement de part et d’autre du galet 13, chaque plaque comportant un orifice dans lequel est emmanchée une extrémité de la tige 17. Ainsi, les efforts radiaux sont repris axialement de part et d’autre du galet 13.

En outre, la structure de support comporte deux flancs 53 et 54 agencés pour coopérer avec la glissière 39, en glissant à l’intérieur des parois latérales 45 de la cavité 43.

Avantageusement, les deux flancs sont reliés par une paroi d’appui contre laquelle le ressort 35 exerce ses efforts de rappel. La paroi d’appui 59 et les deux flancs 53 et 54 peuvent être formés dans une même pièce, par exemple un profilé en U ou une tôle pliée.

Les deux plaques 51, 52, les flancs 53 et 54 ainsi que la paroi d’appui 59 de la structure de support peuvent être soudés ensemble. Ils forment ici une cage de support 37 du suiveur de came 12.

Un couvercle 62, présenté sur la figure 7 uniquement au niveau de l’un des deux suiveurs de came 12, permet de couvrir axialement la cavité 43. Le couvercle est fixé au volant primaire avec deux rivets 63.

Si on le souhaite, de la graisse peut être contenue dans cette cavité 43.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

L’usage du verbe « comporter», « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS

   1. Amortisseur de torsion (1) pour véhicule automobile, notamment pour une chaîne de transmission de véhicule automobile, comportant :

   un premier élément (2) et un second élément (3) mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ; et un moyen d’amortissement comportant une première liaison élastique (20) montée sur le premier élément (2) et une seconde liaison élastique (16) montée sur le second élément (3), la seconde liaison élastique (16) portant une surface de came (15), la première liaison élastique (20) reliant un suiveur de came (12) au premier élément (2), la surface de came (15) et le suiveur de came (12) coopérant de manière à transmettre un couple et amortir les acyclismes de rotation entre le premier élément (2) et le second élément (3).
2. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel la seconde liaison élastique (16) et la surface de came associée présentent une raideur variant entre une seconde raideur minimale et une seconde raideur maximale et dans lequel la première liaison élastique (20) présente une raideur dont la valeur est comprise entre la seconde raideur maximale et la seconde raideur minimale.
3. 3. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel la première liaison élastique (20) comporte un bras de support élastiquement déformable, le suiveur de came (12) étant monté sur le bras de support.
4. 4. Amortisseur de torsion selon la revendication 3, dans lequel le bras de support comporte une première extrémité fixée sur le premier élément (2) et une seconde extrémité opposée à la première extrémité qui est libre, et dans lequel le suiveur de came (12) est monté sur la seconde extrémité du bras de support.
5. 5. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 3 à 4, dans lequel un axe longitudinal du bras de support se développe avec une composante tangentielle à un cercle coaxial à l’axe de rotation X.
6. 6. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel une partie du premier élément (2) est axialement intercalée entre la première liaison élastique (20) et la seconde liaison élastique (16), le premier élément (2) comportant un orifice axial traversant (18) au travers duquel se développe axialement le suiveur de came (12).
7. 7. Amortisseur de torsion selon la revendication 6, dans lequel le premier élément (2) comporte sur une face opposée au second élément (3) un logement (19), le bras de support de la première liaison élastique (20) étant logé dans ce logement (19).
8. 8. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le suiveur de came (12) comporte un galet (13) monté mobile en rotation autour d’un axe de rotation Y parallèle à l’axe de rotation X par l’intermédiaire d’un palier.
9. 9. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la seconde liaison élastique (16) est une lame élastiquement déformable sur laquelle est formée la surface de came.
10. 10. Amortisseur de torsions selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le moyen d’amortissement comporte une pluralité de secondes liaisons élastiques (16) fixées sur le second élément (3), les secondes liaisons élastiques (16) étant réparties circonférentiellement autour de l’axe de rotation X, chaque seconde liaison élastique (16) comportant une lame élastiquement déformable sur laquelle est formée une surface de came (15).
11. 11. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel la surface de came (15) est agencée de telle sorte que, pour un débattement angulaire entre les premier et second éléments par rapport à une position angulaire de repos, le suiveur de came (12) exerce un effort de flexion sur la seconde liaison élastique (16) selon un sens de flexion produisant une force de réaction apte à rappeler les éléments (2, 3) vers ladite position angulaire de repos.
12. 12. Amortisseur de torsion selon la revendication 11, dans lequel le bras de support porte une rampe (27) agencée pour contraindre la seconde liaison élastique (16) selon le sens de flexion lors d’un déplacement relatif entre le premier élément (2) et le second élément (3) depuis une position relative dans laquelle la surface de came (15) ne coopère pas avec le suiveur de came (12) à une position relative dans laquelle la surface de came (15) coopère avec le suiveur de came (12).
13. 13. Amortisseur de torsion selon la revendication 12, dans lequel le suiveur de came (12) est agencé radialement à l’extérieur de la seconde liaison élastique (16), et dans lequel la rampe (27) est agencée pour rapprocher radialement la surface de came (15) de l’axe de rotation X lors d’une rotation relative entre le premier élément (2) et le second élément (3) rapprochant circonférentiellement la surface de came (15) du suiveur de came (12).
14. 14. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 12 à 13, dans lequel la rampe (27) présente une surface de guidage (31) se développant depuis une extrémité radialement interne (32) du suiveur de came (12) circonférentiellement en s’éloignant du suiveur de came (12) et radialement en s’éloignant de l’axe de rotation X.
15. 15. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 2 dans lequel la première liaison élastique comporte un ressort, notamment du type ressort hélicoïdal (35), et le suiveur de came (12) est monté sur une structure de support (37) reliée au premier élément par l’intermédiaire du ressort (35).
16. 16. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 15 dans lequel le premier élément comporte une glissière (39) agencée pour guider le déplacement du suiveur de came (12).
17. 17. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 16, dans lequel le premier élément et le second élément sont respectivement un volant primaire et un volant secondaire d’un double volant amortisseur ou inversement.
18. 18. Chaîne de transmission pour véhicule comportant un arbre menant et un arbre mené dans laquelle un amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 17 est disposé entre l’arbre menant et l’arbre mené.

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