FR3059379A1 - Amortisseur de torsion presentant un dispositif de frottement et un limiteur de basculement - Google Patents

Amortisseur de torsion presentant un dispositif de frottement et un limiteur de basculement Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un amortisseur de torsion pour une chaîne de transmission de véhicule automobile comportant : - un premier élément (2) et un deuxième élément (3) qui sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation X ; - au moins un élément élastique d'amortissement (14, 38) apte à accoupler le premier élément (2) au deuxième élément (3) de manière à permettre une transmission de couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément (2) et le deuxième élément (3) ; - un dispositif de frottement (17) agencé pour exercer un couple résistant de frottement entre le premier et le deuxième éléments (2, 3); le dispositif de frottement (17) comportant : - une rondelle élastique (20) qui plaque axialement une première rondelle de frottement (18) contre le premier élément (2) et qui est apte à s'opposer à un basculement relatif du deuxième élément (3) par rapport au premier élément (2) autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation X.

Description

(54) AMORTISSEUR DE TORSION PRESENTANT UN BASCULEMENT.
(57) L'invention concerne un amortisseur de torsion pour une chaîne de transmission de véhicule automobile comportant:
- un premier élément (2) et un deuxième élément (3) qui sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation X;
- au moins un élément élastique d'amortissement (14, 38) apte à accoupler le premier élément (2) au deuxième élément (3) de manière à permettre une transmission de couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément (2) et le deuxième élément (3);
- un dispositif de frottement (17) agencé pour exercer un couple résistant de frottement entre le premier et le deuxième éléments (2, 3); le dispositif de frottement (17) comportant:
- une rondelle élastique (20) qui plaque axialement une première rondelle de frottement (18) contre le premier élément (2) et qui est apte à s'opposer à un basculement relatif du deuxième élément (3) par rapport au premier élément (2) autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation X.
Domaine technique
L’invention concerne le domaine des transmissions de véhicule automobile et se rapporte plus particulièrement au domaine des amortisseurs de torsion, destinés à équiper les transmissions de véhicule automobile.
Arrière-plan technologique
Les transmissions de véhicule automobile sont généralement équipées d’un amortisseur de torsion, tel qu’un double volant amortisseur, permettant de filtrer les vibrations en amont de la boîte de vitesses de manière à éviter des chocs, bruits ou nuisances sonores particulièrement indésirables.
Le document WO9517614 divulgue un double volant amortisseur comportant un volant primaire, un volant secondaire et des ressorts hélicoïdaux à action circonférentielle agencés pour accoupler en rotation le volant primaire et le volant secondaire. Le volant primaire est destiné à être fixé sur le vilebrequin d’un moteur à combustion tandis que le volant secondaire est destiné à former une surface d’appui pour un disque d’embrayage solidaire en rotation d’un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses.
Le double volant amortisseur comporte un dispositif de frottement, également appelé dispositif d’hystérésis, qui exerce un couple résistant de frottement lors d’une rotation relative entre le deux volants. Ainsi, le couple est transmis entre le volant primaire et le volant secondaire par les ressorts hélicoïdaux tandis que le dispositif de frottement permet de dissiper l’énergie accumulé dans les ressorts hélicoïdaux de manière à amortir les vibrations.
Le dispositif de frottement comporte successivement, dans la direction axiale, une première rondelle de frottement, une deuxième rondelle de frottement, une rondelle élastique à action axiale et un circlip qui est monté dans une gorge ménagée sur le volant primaire. La première rondelle de frottement est disposée axialement entre une surface de frottement du volant primaire et la deuxième rondelle de frottement. La rondelle élastique est de type Belleville et prend appui d’une part sur le circlip et d’autre part sur la deuxième rondelle de frottement de manière à plaquer la deuxième rondelle de frottement contre la première rondelle de frottement et cette dernière contre le volant primaire. La première rondelle de frottement est à activation conditionnelle, c’est-à-dire liée en rotation avec un jeu circonférentiel déterminé avec le volant secondaire, tandis que la deuxième rondelle de frottement est liée en rotation au volant primaire. Lorsque le jeu circonférentiel entre le volant secondaire et la première rondelle de frottement a été rattrapée, la première rondelle de frottement frotte à la fois contre le volant primaire et contre la deuxième rondelle de frottement. Un tel agencement permet ainsi d’exercer un couple de frottement seulement à partir du seuil de débattement, lorsque l’énergie à dissiper est plus importante, ce qui permet d’augmenter les performances d’amortissement de l’amortisseur.
Par ailleurs, le volant primaire et le volant secondaire sont montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre, autour d’un axe de rotation X, au moyen d’un palier, tel qu’un palier à roulement ou un palier lisse. Un tel palier est susceptible d’être endommagé en raison des mouvements de basculement relatif du volant secondaire par rapport au volant primaire autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X. De tels mouvements de basculement sont notamment susceptibles de se produire en raison des défauts d’alignements entre l’axe du vilebrequin et l’axe de l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de proposer un amortisseur de torsion particulièrement simple qui, d’une part, permette d’amortir efficacement les vibrations entre un premier et un deuxième éléments de l’amortisseur de torsion et, d’autre part, permette de limiter le basculement relatif desdits premier et deuxième éléments.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un amortisseur de torsion pour une chaîne de transmission de véhicule automobile comportant :
- un premier élément et un deuxième élément qui sont mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ;
- au moins un élément élastique d’amortissement apte à accoupler le premier élément au deuxième élément de manière à permettre une transmission de couple, avec amortissement des vibrations, entre le premier élément et le deuxième élément ;
- un dispositif de frottement agencé pour exercer un couple résistant de frottement entre le premier et le deuxième éléments ; le dispositif de frottement comportant :
- une première rondelle de frottement qui est disposée axialement entre le premier élément et le deuxième élément ; la première rondelle de frottement étant liée en rotation au deuxième élément avec un jeu circonférentiel prédéterminé ; et
- une rondelle élastique qui est interposée axialement entre la première rondelle de frottement et le deuxième élément et est en appui axial, d’une part, directement ou indirectement sur la première rondelle de frottement et, d’autre part, directement ou indirectement sur le deuxième élément de manière à plaquer axialement la première rondelle de frottement contre le premier élément et à s’opposer à un basculement relatif du deuxième élément par rapport au premier élément autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X.
Ainsi, la rondelle élastique est agencée pour frotter directement ou indirectement contre la première rondelle de frottement lorsque la première rondelle de frottement tourne par rapport au deuxième élément et que le jeu circonférentiel qui les sépare diminue. Lorsque le jeu circonférentiel entre la première rondelle de frottement et le deuxième élément est rattrapé et que la rotation relative entre les premier et deuxième éléments se poursuit, un autre frottement intervient alors entre la première rondelle de frottement et le premier élément. Un tel dispositif de frottement offre donc deux niveaux de couple de frottement distincts en fonction du débattement entre le premier et le deuxième éléments, ce qui permet de garantir une efficacité d’amortissement des vibrations. En outre, le basculement relatif desdits premier et deuxième éléments est limité sans composant supplémentaire puisque la rondelle élastique du dispositif de frottement exerce une charge s’opposant audit basculement.
L’entrainement de la première rondelle de frottement par le deuxième élément est dit à activation conditionnelle. On entend par «activation conditionnelle» une activation intervenant à partir d’un seuil de débattement angulaire prédéterminé entre la première rondelle de frottement et le deuxième élément.
Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel amortisseur de torsion peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, le premier élément et le deuxième élément sont mobiles en rotation l’un sur l’autre par l’intermédiaire d’un palier, tel qu’un palier à roulement.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième éléments sont retenus axialement l’un à l’autre.
Selon un mode de réalisation, le jeu circonférentiel prédéterminé est tel que la première rondelle de frottement n’est entraînée en rotation par rapport au premier élément qu’à partir d’un angle de débattement du deuxième élément par rapport au premier élément qui est supérieur ou égal à 5°.
Selon un mode de réalisation, l’un au moins des appuis axiaux directs ou indirects de la rondelle élastique sur l’un parmi la première rondelle de frottement et le deuxième élément, est un appui frottant. Ainsi, la rondelle élastique permet de générer un premier couple de frottement en rattrapant le jeu circonférentiel séparant le deuxième élément de la première rondelle de frottement.
Selon un mode de réalisation, l’un des appuis axiaux directs ou indirects de la rondelle élastique sur l’un parmi la première rondelle de frottement et le deuxième élément, est un appui fixe.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de frottement comporte en outre une deuxième rondelle de frottement qui est solidaire en rotation du premier élément et qui est disposé axialement entre la rondelle élastique et la première rondelle de frottement, la rondelle élastique étant en appui axial directement ou indirectement sur la deuxième rondelle de frottement de manière à plaquer la deuxième rondelle de frottement contre la première rondelle de frottement. L’entrainement de la deuxième rondelle de frottement par le premier élément est dit «à activation immédiate». On entend par «activation immédiate» une activation intervenant sans jeu circonférentiel.
Selon un mode de réalisation, la deuxième rondelle de frottement est liée au premier élément avec une liaison glissière axiale. Ainsi, la deuxième rondelle de frottement est solidaire en rotation du premier élément autour de l’axe X et permet de transmettre un effort axial, de la rondelle élastique à la première rondelle de frottement. Selon un mode de réalisation, la deuxième rondelle de frottement comporte un ou plusieurs doigts qui sont chacun logés dans une échancrure de forme complémentaire ménagée dans le premier élément de manière à lier en rotation la deuxième rondelle de frottement au premier élément.
Selon un mode de réalisation, le ou les doigts de la deuxième rondelle de frottement font saillie radialement vers l’extérieur.
Selon un mode de réalisation, la première rondelle de frottement comporte une portion externe et une portion interne, la rondelle élastique étant en appui axial directement ou indirectement contre la portion externe de la première rondelle de frottement. Ainsi, si des sollicitations de basculement du second élément par rapport au premier élément s’exercent autour d’un axe de basculement perpendiculaire à l’axe de rotation X, l’appui de la rondelle élastique se fait avec un bras de levier adapté pour s’opposer à ce basculement.
Selon un mode de réalisation, la portion interne de la première rondelle de frottement fait saillie axialement en direction du deuxième élément par rapport à la portion externe et est apte à venir en contact contre un élément solidaire du deuxième élément lors d’un basculement relatif du deuxième élément par rapport au premier élément autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X de manière à limiter ledit basculement.
Selon un mode de réalisation, la deuxième rondelle de frottement est plaquée contre une portion externe de la première rondelle de frottement.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de frottement comporte en outre une troisième rondelle de frottement qui est liée en rotation au deuxième élément avec un deuxième jeu circonférentiel déterminé; la troisième rondelle de frottement étant interposée axialement entre la deuxième rondelle de frottement et la rondelle élastique ; la rondelle élastique étant en appui axial directement ou indirectement sur la troisième rondelle de frottement de manière à plaquer la troisième rondelle de frottement contre la deuxième rondelle de frottement. Ainsi, on obtient des interfaces de frottement supplémentaires qui permettent d’augmenter le couple de frottement.
L’entrainement de la troisième rondelle de frottement par le deuxième élément est dit à activation conditionnelle, c’est-à-dire que son activation intervient à partir d’un seuil de débattement angulaire prédéterminé entre la troisième rondelle de frottement et le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, la troisième rondelle de frottement comporte une portion externe et une portion interne, la rondelle élastique étant en appui axial directement ou indirectement contre la portion externe de la troisième rondelle de frottement, la portion interne faisant saillie axialement en direction du deuxième élément par rapport à la portion externe et étant apte à venir en contact contre un élément solidaire du deuxième élément lors d’un basculement relatif du deuxième élément par rapport au premier élément autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X de manière à limiter ledit basculement.
Selon un mode de réalisation, la quatrième rondelle de frottement est plaquée contre une portion externe de la troisième rondelle de frottement.
Selon un mode de réalisation, la quatrième rondelle de frottement est liée au premier élément avec une liaison glissière axiale. Ainsi, la quatrième rondelle de frottement est solidaire en rotation du premier élément autour de l’axe X et permet de transmettre un effort axial, de la rondelle élastique à la première rondelle de frottement.
Selon un mode de réalisation, la quatrième rondelle de frottement comporte un ou plusieurs doigts qui sont chacun logés dans une échancrure de forme complémentaire ménagée dans le premier élément de manière à lier en rotation la quatrième rondelle de frottement au premier élément.
Selon un mode de réalisation, le ou les doigts de la quatrième rondelle de frottement font saillie radialement vers l’extérieur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de frottement comporte en outre une quatrième rondelle de frottement qui est solidaire en rotation du premier élément ; la quatrième rondelle de frottement étant interposée axialement entre la troisième rondelle de frottement et la rondelle élastique, la rondelle élastique étant en appui axial directement ou indirectement sur la quatrième rondelle de frottement de manière à plaquer la quatrième rondelle de frottement contre la troisième rondelle de frottement. L’entrainement de la quatrième rondelle de frottement par le premier élément est dit «à activation immédiate».
Selon un mode de réalisation, la première ou la troisième rondelle de frottement comporte une portion faisant saillie axialement en direction du deuxième élément, cette portion en saillie étant apte à venir en contact contre un élément solidaire du deuxième élément de manière à limiter le basculement relatif du deuxième élément par rapport au premier élément autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X. Ainsi, on prévoit un dispositif de sécurité simple de limitation de basculement en cas de basculement excessif du deuxième élément par rapport au premier élément.
Selon un mode de réalisation, la rondelle élastique est solidaire en rotation du deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, la rondelle élastique est fixée au deuxième élément par l’intermédiaire d’une pluralité d’organes de fixation.
Selon un mode de réalisation, les organes de fixation sont des rivets.
Selon un mode de réalisation, la première rondelle de frottement comporte une pluralité d’encoches s’étendant circonférentiellement et recevant chacune un élément d’entrainement solidaire en rotation du deuxième élément de manière à lier en rotation la première rondelle de frottement au deuxième élément avec le jeu circonférentiel prédéterminé.
Selon un mode de réalisation, la pluralité d’encoches est ménagée dans une portion interne de la première rondelle de frottement.
Selon un mode de réalisation, les organes de fixation forment chacun l’un des éléments d’entrainement de la première rondelle de frottement.
Selon un mode de réalisation, l’élément élastique d’amortissement comporte une surface de came qui est reliée au deuxième élément par une liaison élastique fixée au deuxième élément, l’amortisseur de torsion comportant un suiveur de came reliant ladite surface de came au premier élément.
Selon un mode de réalisation, la liaison élastique est fixée au deuxième élément par les organes de fixation.
Selon un mode de réalisation, l’élément élastique d’amortissement comporte un ressort hélicoïdal qui est interposé circonférentiellement entre deux pattes d’un voile et deux sièges d'appui du premier élément, ledit voile étant fixé au deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, le voile est fixé au deuxième élément par les organes de fixation.
Selon un mode de réalisation, la rondelle élastique est en appui axial directement ou indirectement sur la première rondelle de frottement à une distance radiale de l’axe X qui est supérieure à la moitié du rayon du premier élément. Ceci permet d’assurer un bras de levier conséquent.
Selon un mode de réalisation, la liaison élastique et la surface de came sont formées d’un seul tenant par une lame élastique qui est fixée au deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion comporte deux éléments élastiques d’amortissement, chaque élément élastique comportant une lame élastique pourvue d’une surface de came coopérant avec un suiveur de came ; les deux lames élastiques étant formées d’un seul tenant avec un corps central annulaire fixé au deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, la rondelle élastique est en appui contre le corps central annulaire.
Selon un mode de réalisation, le suiveur de came est un galet monté mobile en rotation sur ledit élément d’entrée ou de sortie par l’intermédiaire d’un palier à roulement.
Selon un mode de réalisation, le suiveur de came est disposé radialement à l’extérieur de la lame élastique. Une telle disposition permet de retenir radialement la lame élastique lorsqu’elle est soumise à la force centrifuge.
Selon un mode de réalisation, la ou chaque lame élastique est agencée pour se déformer dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation.
Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion est un double volant amortisseur, le premier élément et le deuxième élément étant respectivement formée par un volant primaire et un volant secondaire ou inversement.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule automobile comportant un tel amortisseur de torsion.
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 écorchée d’un double volant amortisseur selon un premier mode de réalisation.
- La figure 2 est une vue partielle du double volant amortisseur selon le premier mode de réalisation, dans laquelle le volant secondaire n’a pas été représentée afin de faciliter l’observation des éléments élastiques d’amortissement.
- La figure 3 est une vue en coupe du double volant amortisseur selon le premier mode de réalisation.
- La figure 4 est une vue partielle du double volant amortisseur selon le premier mode de réalisation illustrant de manière détaillée le dispositif de frottement.
- La figure 5 est une vue partielle éclatée du double volant amortisseur selon le premier mode de réalisation, dans laquelle ni le volant secondaire ni les éléments élastiques d’amortissement n’ont été représentés.
- La figure 6 est une demi-vue en coupe d’un double volant amortisseur selon un deuxième mode de réalisation.
- La figure 7 est une vue en coupe d’une double volant amortisseur selon un troisième mode de réalisation.
- La figure 8 est une vue partielle éclatée du double volant amortisseur selon le troisième mode de réalisation, dans laquelle ni le volant secondaire ni les éléments élastiques d’amortissement n’ont été représentés.
- La figure 9 est une vue en coupe d’un double volant amortisseur selon un quatrième mode de réalisation.
- La figure 10 est une vue partielle éclatée du double volant amortisseur selon le quatrième mode de réalisation, dans laquelle le volant secondaire n’a pas été représenté.
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’axe X de rotation de l’amortisseur de torsion détermine l’orientation axiale. Un élément proche du l’axe X est 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 plus proche du moteur thermique étant désigné par arrière et un élément destiné à être placé plus proche de la boîte de vitesses étant désigné par avant.
L’amortisseur de torsion est destiné à être disposé dans la chaîne de transmission d’un véhicule automobile, entre le moteur et la boîte de vitesses. Il peut notamment s’agir d’un double volant amortisseur, tel qu’illustré sur les figures annexées.
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 qui est centré et guidé sur le volant primaire 2 au moyen d’un palier 4, tel qu’un palier à roulement ou un palier lisse. 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 et une portion annulaire 10 s’étendant radialement depuis le moyeu 5. Le palier 4 à roulement comporte une bague externe, une bague interne et des corps roulants disposés radialement entre lesdites bagues interne et externe. Le moyeu 5 du volant primaire 2 comporte un épaulement, servant à l’appui de la bague interne du palier à roulement et la retenant vers l’arrière. Le volant secondaire 3 comporte sur sa périphérie interne un épaulement servant à l’appui de la bague externe du palier 4 à roulement et retenant ladite bague externe vers l’avant. Un circlip 6 est monté dans une rainure ménagée dans le moyeu 5 du volant primaire 2, à l’avant de la bague interne et permet ainsi de retenir la bague interne vers l’avant.
Le volant primaire 2 est pourvu d’orifices 7 permettant le passage de vis de fixation destinées à la fixation du volant primaire 2 sur le vilebrequin du moteur. Les orifices sont ici ménagés au travers du moyeu 5 du volant primaire 2. Par ailleurs, le volant primaire 2 porte, sur sa périphérie extérieure, une couronne dentée 8 pour l’entraînement en rotation du volant primaire 2, à l’aide d’un démarreur.
Le volant secondaire 3 comporte une surface annulaire plane 9, tournée vers l’avant, destinée à former une surface d’appui pour une garniture de friction d’un disque d’embrayage, non représenté. Le double volant amortisseur 1 comporte deux suiveurs de came 11 qui sont fixés sur le volant primaire 2. Les deux suiveurs de came 11 sont diamétralement opposés, de part et d’autre de l’axe X. Chaque suiveur de came 11 présente un galet 12 monté mobile en rotation sur le volant primaire 2 autour d’un axe de rotation parallèle à l’axe X. Chaque galet 12 coopère avec une surface de came 13 qui est ménagée sur une lame élastique 14 fixée sur le volant secondaire 3. Les galets 12 sont disposés radialement à l’extérieur de leur surface de came 13 respective de sorte à maintenir radialement les lames élastiques 14 lorsqu’elles sont soumises à la force centrifuge. Les galets 12 sont chacun agencés pour rouler contre l’une des surfaces de came 13 lors d’un mouvement relatif entre les volants primaire 2 et secondaire 3. Chaque surface de came 13 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 12 associé se déplace sur la surface de came 13 et, ce faisant, exerce un effort de flexion sur la lame élastique 14. Par réaction, la lame élastique 14 exerce sur le galet 12 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, les lames élastiques 14 sont aptes 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 des lames élastiques
14. Pour plus de détails quant au fonctionnement des lames élastiques 14, on pourra notamment se reporter aux documents FR3000155, FR3002605,
FR3008152 et FR3026802.
Les lames élastiques 14 sont fixées sur le volant secondaire 3 au moyen d’une portion de fixation qui est liée aux lames flexibles 14 et qui est rivetée sur le volant secondaire 3 par l’intermédiaire d’une pluralité de rivets 15. Dans le mode de réalisation représenté, les deux lames élastiques 14 sont formées d’un seul tenant avec un corps central annulaire 16 au travers duquel passe les rivets 15. Dans un autre mode de réalisation non représenté, chaque lame élastique 14 est fixée sur le volant secondaire 3 par l’intermédiaire d’une portion de fixation distincte, tel qu’illustré et décrit par exemple dans le document FR3026802.
Par ailleurs, le double volant amortisseur 1 comporte un dispositif de frottement 17 agencé pour exercer un couple résistant de frottement entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 et dissiper ainsi par frottement l’énergie accumulée dans les lames élastiques 14. Le dispositif de frottement 17, illustré de manière détaillée sur les figures 3, 4 et 5, comporte successivement, selon la direction axiale, de l’arrière vers l’avant, une première rondelle de frottement 18, une deuxième rondelle de frottement 19 et une rondelle élastique 20.
La première rondelle de frottement 18 est montée sur le moyeu 5 du volant primaire 2 et est appliquée contre la portion annulaire 10 du volant primaire 2. La première rondelle de frottement 18 est par exemple réalisée dans un matériau plastique, optionnellement renforcée par des fibres. La première rondelle de frottement 18 est à activation conditionnelle, c’est-à-dire liée en rotation au volant secondaire 2 avec un jeu circonférentiel prédéterminé. Pour ce faire, dans le mode de réalisation représenté, la première rondelle de frottement 18 comporte des encoches 21 qui reçoivent chacune la tête de l’un des rivets 15 assurant la fixation des lames flexibles 14 au volant secondaire 3. Comme représenté sur la figure 5, les encoches 21 présentent une forme oblongue, courbée autour de l’axe X et dont la plus grande dimension s’étend selon une direction circonférentielle, autour de l’axe X. Ainsi, en position de repos, un jeu circonférentiel déterminé sépare chaque rivet 15 des extrémités de l’encoche 21 respective.
La seconde rondelle de frottement 19, également appelée rondelle d’application, est appliquée contre la première rondelle de frottement 18. La seconde rondelle 19 est par exemple une rondelle métallique. La seconde rondelle de frottement 19 est solidaire en rotation du volant primaire 2. Pour ce faire, comme représenté sur la figure 5, le volant primaire 2 comporte une portion 22 qui fait saillie axialement vers l’avant depuis la portion annulaire 10 du volant primaire 2 et s’étend radialement à l’extérieur des première et deuxième rondelles de frottement 18, 19. Une ou plusieurs échancrures 23 sont ménagées dans la portion 22 précitée et reçoivent chacune un doigt 24 de forme complémentaire qui est ménagé dans la deuxième rondelle de frottement 19 et qui fait saillie vers l’extérieur. Un tel agencement permet de solidariser en rotation la seconde rondelle de frottement 19 au volant primaire 2, tout en autorisant un déplacement axial de la rondelle de frottement 19 par rapport au volant primaire 2.
La rondelle élastique 20 est en appui, d’une part, contre le volant secondaire 3 par l’intermédiaire du corps central annulaire 16 et, d’autre part, contre la deuxième rondelle de frottement 19. Ainsi, la rondelle élastique 19 exerce une charge axiale qui applique la deuxième rondelle de frottement 19 contre la première rondelle de frottement 18 et cette dernière contre la portion annulaire 10 du volant primaire 2.
La rondelle élastique 20 est une rondelle Belleville. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation représenté, la rondelle élastique 20 comporte une portion interne 25 qui est plane et une portion externe 26 de forme conique qui assure la fonction ressort de la rondelle élastique 20. La portion interne 25 est maintenue axialement contre le corps central annulaire 16. La portion interne 25 présente une pluralité d’orifices au travers desquels passent les rivets 15. Ainsi, la rondelle élastique 20 et les lames élastiques 14 sont solidarisées au volant secondaire 3 par des rivets 15 communs.
En fonctionnement, tant que le débattement angulaire entre les volants primaire 2 et secondaire 3, depuis leur position relative de repos, est inférieur au seuil de débattement à partir duquel le jeu circonférentiel prédéterminé ménagé entre la première rondelle de frottement 18 et les têtes des rivets 15 est rattrapé, des frottements s’exercent entre la deuxième rondelle de frottement 19 et la rondelle élastique 20. A partir du seuil de débattement mentionné ci-dessus, outre les frottements précités, des frottements s’exercent également d’une part entre la première rondelle de frottement 18 et le volant primaire 2 et d’autre part entre la deuxième rondelle de frottement 19 et la première rondelle de frottement 18. Ainsi, le dispositif de frottement 17 est apte à exercer deux niveaux de couple de frottement distincts, selon que le débattement angulaire entre les volants primaire 2 et secondaire 3 soit inférieur ou supérieur au seuil de débattement en cause. L’angle correspondant audit seuil de débattement est avantageusement supérieure à 5°, par exemple de l’ordre de 15°.
La périphérie externe 27 de la portion externe 26 de la rondelle élastique 20 est en appui contre la deuxième rondelle de frottement 19 tandis que sa portion interne 25 est en appui contre le volant secondaire 3. Ainsi, les appuis de la rondelle élastique 20 contre le volant secondaire 3 et contre la deuxième rondelle de frottement 19 sont décalés radialement l’un de l’autre de telle sorte que la rondelle élastique 20 exerce un effort qui s’oppose au basculement du volant secondaire 3 par rapport au volant primaire 2. L’appui de la rondelle élastique 20 sur la deuxième rondelle de frottement 19 est disposé à une distance radiale de l’axe X la plus importante possible de manière à augmenter le bras de levier. Aussi, de manière avantageuse, ledit appui est disposé à une distance radiale de l’axe X supérieure à la moitié du rayon du volant primaire 2.
Par ailleurs, de manière avantageuse, la première rondelle de frottement 18 comporte une portion interne 28 et une portion externe 29. La deuxième rondelle de frottement 19 est plaquée contre la portion externe 29 de la première rondelle de frottement 18 tandis que les encoches 21 sont ménagées dans la portion interne 28 de telle sorte que les rivets 15 puissent passer radialement à l’intérieur de la deuxième rondelle de frottement 19.
Par ailleurs, la portion interne 28 fait saillie axialement en direction du volant secondaire 3 par rapport à sa portion externe 29. Ainsi, pour les cas où la force de basculement est si importante qu’elle vainc la charge de la rondelle élastique 20 s’opposant au basculement du volant secondaire 3 par rapport au volant primaire 2, la portion interne 28 de la première rondelle de frottement 18 est apte à venir en contact contre le corps central annulaire 16, ce qui permet de limiter le basculement relatif des volants primaire 2 et secondaire 3, l’un par rapport à l’autre.
La figure 6 illustre un double volant amortisseur 1 selon un deuxième mode de réalisation. Ce mode de réalisation ne diffère du mode de réalisation décrit cidessus en relation avec les figures 1 à 5 qu’en ce qu’il est dépourvu d’une deuxième rondelle de frottement 19. Aussi, la rondelle élastique 20 est directement en appui contre la première rondelle de frottement 18. Dès lors, tant que le débattement angulaire entre les volants primaire 2 et secondaire 3 est inférieur au seuil de débattement, des frottements s’exercent uniquement entre la rondelle élastique 20 et la rondelle de frottement 18 tandis qu’à partir dudit seuil de débattement, des frottements s’exercent uniquement entre la première rondelle de frottement 18 et la portion annulaire 10 du volant primaire 2.
Les figures 7 et 8 illustrent un double volant amortisseur 1 selon un troisième mode de réalisation. Ce mode de réalisation ne diffère de celui des figures 1 à 5 que par la composition de son dispositif de frottement 17. En effet, dans ce mode de réalisation, le dispositif de frottement comporte deux rondelles de frottement supplémentaires 30, 31 qui sont interposés axialement entre la deuxième rondelle de frottement 29, telle que décrite ci-dessus, et la rondelle élastique 20. Ainsi, le dispositif de frottement 17 comporte une troisième rondelle de frottement 30 qui est plaquée contre la deuxième rondelle de frottement 19 et une quatrième rondelle de frottement 31 qui est interposée axialement entre la troisième rondelle de frottement 30 et la rondelle élastique 20.
La troisième rondelle de frottement 30 est avantageusement réalisée dans un matériau plastique, optionnellement renforcée par des fibres. Elle présente une structure sensiblement similaire à celle de la première rondelle de frottement 18. Ainsi, la troisième rondelle de frottement 30 est également liée en rotation au volant secondaire 3 avec un jeu circonférentiel prédéterminé. Pour ce faire, la troisième rondelle de frottement 30 comporte des encoches 32 qui reçoivent chacune la tête de l’un des rivets 15 assurant la fixation des lames flexibles 14 au volant secondaire
3. Ainsi, la tête de chacun des rivets 15 passent au travers de deux encoches 21 et 32, respectivement ménagées dans la première et la troisième rondelles de frottement 18, 30. Les encoches 32 s’étendent selon une direction circonférentielle de telle sorte que, en position de repos, un jeu circonférentiel déterminé sépare chaque rivet 15 des extrémités de l’encoche 32 respective.
Dans le mode de réalisation représenté, le jeu circonférentiel qui est occasionné par les encoches 21 de la première rondelle de frottement 18 est supérieur au jeu circonférentiel qui est occasionné par les encoches 32 de la troisième rondelle de frottement 30. Ainsi, le dispositif de frottement est en mesure d’exercer trois niveaux de couple résistant de frottement distincts. Toutefois, dans un autre mode de réalisation, les deux jeux circonférentiels sont identiques.
La quatrième rondelle de frottement 31 présente une structure identique à celle de la deuxième rondelle de frottement 19 et est liée en rotation au volant primaire 2. Pour ce faire, la quatrième rondelle de frottement 31 comporte un ou plusieurs doigts 33 qui sont chacun logés dans l’une des échancrures 23 ménagées dans le volant primaire 1.
Dans le mode de réalisation des figures 7 et 8, la première rondelle de frottement 18 est plane et sa portion interne 28 ne fait pas saillie axialement vers le volant primaire 3 par rapport à sa portion externe 29. Toutefois, la troisième rondelle de frottement 30 présente une portion interne 34 qui fait saillie axialement en direction du volant secondaire 3 par rapport à sa portion externe 35. Ainsi, la portion interne 34 de la troisième rondelle de frottement 30 est apte à venir en contact contre le corps central annulaire 16, ce qui permet de limiter le basculement relatif des volants primaire 2 et secondaire 3, l’un par rapport à l’autre.
Les figures 9 et 10 illustrent un double volant amortisseur 1 selon un quatrième mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 sont accouplés en rotation par des ressorts hélicoïdaux 38.
Le volant primaire 2 comporte une jupe cylindrique 36 s’étendant axialement vers l’avant depuis la périphérie de la portion annulaire 6 et un couvercle 37, fixé sur la jupe cylindrique 36. Le couvercle 37 définit, avec la portion annulaire 10 du volant primaire 2 et la jupe cylindrique 36, une chambre annulaire de logement des ressorts hélicoïdaux 38. Comme représenté sur la figure 10, les ressorts hélicoïdaux 38 sont plus particulièrement des ressorts courbes circonférentiellement réparties autour de l’axe X.
Par ailleurs, le volant secondaire 3 est fixé par une pluralité de rivets 39 à un voile 40 annulaire qui est disposé axialement entre la portion annulaire 10 et le couvercle 37 du volant primaire 2 et qui comporte des pattes 41 faisant saillie radialement vers l’extérieur. Chacun des ressorts hélicoïdaux 38 s’étend circonférentiellement entre deux pattes 41 du voile 40 et deux sièges d'appui portés par le volant primaire 2. Corne représenté sur la figure 9, chaque siège d’appui porté par le volant primaire 2 est, par exemple, constitué par un bossage 42 formé dans la portion annulaire 10 et par un bossage 43 formé dans le couvercle 37. Ainsi, en fonctionnement, chacun des ressorts hélicoïdaux 38 prend appui, à une première extrémité, contre un siège d’appui porté par le volant primaire 2 et, à une seconde extrémité, contre une patte 41 ménagée sur le voile 40, de sorte à assurer la transmission du couple entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3.
Le dispositif de frottement 17 de ce mode de réalisation est sensiblement similaire à celui décrit et illustré en relation avec le premier mode de réalisation des figures 1 à 5. Dans ce mode de réalisation, la rondelle élastique 20 est solidarisée en rotation au volant secondaire 3 par les rivets 39 assurant par ailleurs la fixation du voile 40 au volant secondaire 3. En outre, lesdits rivets 39 assurent également l’entraînement en rotation de la première rondelle de frottement 18 par rapport au volant primaire 2 et présentent pour ce faire chacun une tête qui est engagée dans l’une des encoches 21 de la première rondelle de frottement 18.
Dans le mode de réalisation représenté, le volant secondaire 3 comporte un moyeu interne 44 dans lequel sont ménagées des cannelures internes 45 destinées à être accouplés en rotation à des cannelures complémentaires portées par un élément de la chaîne de transmission, tel qu’un carter d’un double d’embrayage dans l’huile par exemple.
Dans un autre mode de réalisation, le volant secondaire 3 est dépourvu d’un tel moyeu interne 44 et est destinée à former une surface d’appui pour une garniture de friction d’un disque d’embrayage, non représenté. Dans un tel cas, le volant primaire 2 et le volant secondaire 3 sont montés mobiles en rotation l’un sur l’autre autour de l’axe X par un palier. Ce palier peut notamment être un palier à roulement identique à celui décrit et représenté en relation avec les figures 1 à 5.
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 (16)

  1. REVENDICATIONS
    1. Amortisseur de torsion pour une chaîne de transmission de véhicule automobile comportant :
    - un premier élément (2) et un deuxième élément (3) qui sont mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ;
    - au moins un élément élastique d’amortissement (14, 38) apte à accoupler le premier élément (2) au deuxième élément (3) de manière à permettre une transmission de couple, avec amortissement des vibrations, entre le premier élément (2) et le deuxième élément (3) ;
    - un dispositif de frottement (17) agencé pour exercer un couple résistant de frottement entre le premier et le deuxième éléments (2, 3); le dispositif de frottement (17) comportant :
    - une première rondelle de frottement (18) qui est disposée axialement entre le premier élément (2) et le deuxième élément (3); la première rondelle de frottement (18) étant liée en rotation au deuxième élément (3) avec un jeu circonférentiel prédéterminé ; et
    - une rondelle élastique (20) qui est interposée axialement entre la première rondelle de frottement (18) et le deuxième élément (3) et est en appui axial, d’une part, directement ou indirectement sur la première rondelle de frottement (18) et, d’autre part, directement ou indirectement sur le deuxième élément (3) de manière à plaquer axialement la première rondelle de frottement (18) contre le premier élément (2) et à s’opposer à un basculement relatif du deuxième élément (3) par rapport au premier élément (2) autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X.
  2. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de frottement (17) comporte en outre une deuxième rondelle de frottement (19) qui est solidaire en rotation du premier élément (2) et qui est disposé axialement entre la rondelle élastique (20) et la première rondelle de frottement (18), la rondelle élastique (20) étant en appui axial directement ou indirectement sur la deuxième rondelle de frottement (19) de manière à plaquer la deuxième rondelle de frottement (19) contre la première rondelle de frottement (18).
  3. 3. Amortisseur de torsion selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première rondelle de frottement (18) comporte une portion externe (29) et une portion interne (28), la rondelle élastique (20) étant en appui axial directement ou indirectement contre la portion externe (29) de la première rondelle de frottement (18), la portion interne (28) faisant saillie axialement en direction du deuxième élément (3) par rapport à la portion externe (29) et étant apte à venir en contact contre un élément (16, 40) solidaire du deuxième élément (3) lors d’un basculement relatif du deuxième élément (3) par rapport au premier élément (2) autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X de manière à limiter ledit basculement.
  4. 4. Amortisseur de torsion selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de frottement (17) comporte en outre une troisième rondelle de frottement (30) qui est liée en rotation au deuxième élément (3) avec un deuxième jeu circonférentiel déterminé; la troisième rondelle de frottement (30) étant interposée axialement entre la deuxième rondelle de frottement (19) et la rondelle élastique (20) ; la rondelle élastique (20) étant en appui axial directement ou indirectement sur la troisième rondelle de frottement (30) de manière à plaquer la troisième rondelle de frottement (30) contre la deuxième rondelle de frottement (19).
  5. 5. Amortisseur de torsion selon la revendication 4, dans lequel la troisième rondelle de frottement (30) comporte une portion externe (35) et une portion interne (34), la rondelle élastique (20) étant en appui axial directement ou indirectement contre la portion externe (35) de la troisième rondelle de frottement (30) , la portion interne (34) faisant saillie axialement en direction du deuxième élément (3) par rapport à la portion externe (35) et étant apte à venir en contact contre un élément (16, 40) solidaire du deuxième élément (3) lors d’un basculement relatif du deuxième élément (3) par rapport au premier élément (2) autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X de manière à limiter ledit basculement.
  6. 6. Amortisseur de torsion selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le dispositif de frottement (17) comporte en outre une quatrième rondelle de frottement (31) qui est solidaire en rotation du premier élément (2) ; la quatrième rondelle de frottement (31) étant interposée axialement entre la troisième rondelle de frottement (30) et la rondelle élastique (20), la rondelle élastique (20) étant en appui axial directement ou indirectement sur la quatrième rondelle de frottement (31) de manière à plaquer la quatrième rondelle de frottement (31) contre la troisième rondelle de frottement (30).
  7. 7. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la rondelle élastique (20) est solidaire en rotation du deuxième élément (3).
  8. 8. Amortisseur de torsion selon la revendication 7, dans lequel la rondelle élastique (20) est fixée au deuxième élément (3) par l’intermédiaire d’une pluralité d’organes de fixation (15, 39).
  9. 9. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la première rondelle de frottement (18) comporte une pluralité d’encoches (21) s’étendant circonférentiellement et recevant chacune un élément d’entrainement (15, 39) solidaire en rotation du deuxième élément (3) de manière à lier en rotation la première rondelle de frottement (18) au deuxième élément (3) avec le jeu circonférentiel prédéterminé.
  10. 10. Amortisseur de torsion selon les revendications 8 et 9 prises en combinaisons, dans lequel les organes de fixation (15, 39) forment chacun l’un des éléments d’entrainement de la première rondelle de frottement.
  11. 11. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l’élément élastique d’amortissement comporte une surface de came (13) qui est reliée au deuxième élément (3) par une liaison élastique fixée au deuxième élément (3), l’amortisseur de torsion comportant un suiveur de came (11) reliant ladite surface de came (13) au premier élément (2).
  12. 12. Amortisseur de torsion selon les revendications 10 et 11 prises en combinaisons, dans lequel la liaison élastique est fixée au deuxième élément (3) par les organes de fixation (15).
  13. 13. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l’élément élastique d’amortissement comporte un ressort hélicoïdal (38) qui est interposé circonférentiellement entre deux pattes (41) d’un voile (40) et deux sièges d'appui du premier élément (2), ledit voile (40) étant fixé au deuxième élément (3).
  14. 14. Amortisseur de torsion selon les revendications 10 et 13 prises en combinaisons, dans lequel le voile (40) est fixé au deuxième élément (3) par les organes de fixation (15).
  15. 15. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel la rondelle élastique (20) est en appui axial directement ou indirectement sur la première rondelle de frottement (18) à une distance radiale de l’axe X qui est supérieure à la moitié du rayon du premier élément (2).
    5
  16. 16. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première ou la troisième rondelle de frottement comporte une portion faisant saillie axialement en direction du deuxième élément (3), cette portion en saillie étant apte à venir en contact contre un élément (16, 40) solidaire du deuxième élément (3) de manière à limiter le basculement relatif du
    10 deuxième élément (3) par rapport au premier élément (2) autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation X.
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