FR3069600A1 - Amortisseur de torsion a butee elastique de fin de course - Google Patents

Amortisseur de torsion a butee elastique de fin de course Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple comportant : - un premier élément (1) et un deuxième élément (2) mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation X ; et - un organe d'amortissement; l'amortisseur de torsion étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de fin de course comportant au moins un organe élastique (11, 13, 30, 36) et une surface de butée (21, 22) agencés en vis-à-vis circonférentiel et étant d'une part distants lorsque le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) est inférieur à un seuil de débattement et, d'autre part, en appui l'un contre l'autre pour produire une force de rappel agissant à l'encontre du débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) lorsque le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) est supérieur audit seuil de débattement, et en ce que la lame élastique (11, 13, 30, 36) est agencé pour fléchir radialement dans le plan orthogonal à l'axe de rotation X de fléchissement de le bras flexible (6).

Description

AMORTISSEUR DE TORSION A BUTEE ELASTIQUE DE FIN DE COURSE
Domaine technique
L’invention se rapporte au domaine des dispositifs de transmission de couple du type amortisseurs de torsion destinés à équiper les transmissions de véhicule automobile.
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 bras flexibles montés sur l’un des volants d’inertie et portant chacune une surface de came coopérant avec un galet associé monté mobile en rotation sur l’autre volant.
Lors d’un débattement angulaire entre le volant primaire et le volant secondaire, le galet se déplace le long de la surface de came et, ce faisant, déforme élastiquement le bras flexible. Cette déformation élastique permet d’amortir les vibrations et irrégularités de rotation entre les volants d’inertie primaire et secondaire tout en assurant la transmission du couple.
Des butées franches peuvent être prévues afin de limiter le déplacement angulaire du volant primaire par rapport au volant secondaire, par exemple en présence de couple important transitant entre le volant primaire et le volant secondaire. De telles butées sont obtenues par appui de surfaces rigides portés chacune par l’un des volants d’inertie et coopérant entre elles. De telles butées ont tendance à générer des chocs, des vibrations et des bruits pouvant être néfastes au fonctionnement du dispositif et au ressenti du conducteur.
Résumé
L’invention a notamment pour but d’apporter une solution simple efficace et économique à ce problème. En particulier, l’invention a pour but de réaliser une butée de fin de course assurant une bonne protection des moyens d’amortissement tout en limitant les chocs et les nuisances sonores générés par ladite butée de fin de course.
Pour cela, l’invention fournit un amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple comportant :
- un premier élément et un deuxième élément mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ; et
- un organe élastique d’amortissement agencé entre le premier élément et le deuxième élément pour transmettre un couple et amortir les acyclismes entre le premier élément et le deuxième élément, l’amortisseur de torsion étant caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de fin de course apte à s’opposer au débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon au moins un premier sens de rotation lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément est supérieur à un premier seuil de débattement depuis une position de repos dans laquelle aucun couple ne transite entre le premier élément et le deuxième élément, le dispositif de fin de course comportant :
- une première surface de butée portée par le deuxième élément,
- une lame élastique portée par le premier élément, ladite lame élastique comportant une première portion de contact agencée en vis-à-vis circonférentiel de la première surface de butée d’une manière telle que la première portion de contact de la lame élastique soit :
o à distance de la première surface de butée lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation est inférieur au premier seuil de débattement ; et o sollicitée et déplacée par la première surface de butée lorsque ledit débattement angulaire est supérieur au premier seuil de débattement pour que la lame élastique produise une force de rappel agissant à l’encontre du débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif de fin de course permettant de limiter le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément limite les bruits et chocs lorsque les moyens de butées entrent en contact. En particulier, la butée de fin de course se fait de manière élastique. Cette butée de fin de course est ainsi progressive à l’aide du fléchissement de la lame élastique.
En outre, un tel dispositif de fin de course permet de modifier la raideur de l’amortisseur de torsion en fin de course, c’est-à-dire lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément atteint le seuil de débattement.
Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel amortisseur peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est agencée pour fléchir avec une composante de flexion circonférentielle.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est agencée pour fléchir avec une composante de flexion radiale.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est courbée dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de manière à fléchir avec des composantes radiales et circonférentielles.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est courbée avec une concavité tournée vers l’axe de rotation X. Une telle lame est simple à réaliser et à intégrer à l’amortisseur de torsion.
Ainsi, la géométrie de la lame favorise sa flexion dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation.
Selon un mode de réalisation, la lame se développe circonférentiellement autour de l’axe de rotation X,
Selon un mode de réalisation, le rayon de courbure de la lame est centré sur un point situé radialement à l’intérieur de la lame.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique n’est pas une goupille cylindrique circulaire fendue.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est maintenue circonférentiellement entre une première surface d’appui et une seconde surface d’appui solidaires en rotation du premier élément.
Selon un mode de réalisation, l’organe d’amortissement comporte un bras flexible porté par l’un parmi le premier et le deuxième élément coopérant avec un élément d’appui agencé entre le bras flexible et l’autre parmi le premier élément et le deuxième élément , l’élément d’appui et le bras flexible étant agencés de telle sorte que, lors d’un débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément, l’élément d’appui exerce un effort de flexion sur le bras flexible produisant une force de réaction apte à transmettre un couple et amortir les acyclismes de rotation entre le premier élément et le deuxième élément.
Suivant un mode de réalisation, l’élément d’appui est porté par l’autre parmi le premier élément et le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, l’élément d’appui est un suiveur de came comportant un galet apte à rouler sur une surface de came portée par le bras flexible.
L’élément d’appui peut être par exemple un galet monté rotatif sur une tige de fixation fixée sur l’autre parmi le premier élément et le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, le suiveur de came est porté par le premier élément et le galet du suiveur de came est agencé radialement entre le bras flexible et une portion centrale de la lame élastique, la lame élastique comportant deux portions latérales agencées circonférentiellement respectivement de part et d’autre du galet.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique se développe circonférentiellement de façon asymétrique par rapport au suiveur de came.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique présente une forme de C.
Selon un mode de réalisation, la portion centrale de la lame présente un rayon de courbure supérieur ou égal à un rayon de courbure du galet du suiveur de came.
Selon un mode de réalisation, les deux portions latérales se développent circonférentiellement respectivement de part et d’autre de la portion centrale de la lame.
Selon un mode de réalisation, chaque portion latérale de la lame présente un rayon de courbure qui diminue depuis la portion centrale vers une extrémité de ladite portion latérale de la lame opposée à la portion centrale.
Selon un mode de réalisation, le suiveur de came est agencé radialement à l’extérieur du bras flexible et la portion centrale de la lame élastique est agencée radialement à l’extérieur du suiveur de came.
Ainsi le suiveur de came retient le bras flexible vis-à-vis des efforts centrifuges et la lame élastique, du fait de son écartement de l’axe de rotation, absorbe moins d’efforts. En outre, une telle lame peut ainsi occuper un espace circonférentiel important dans l’amortisseur de torsion sans nécessiter de modification significative de l’amortisseur de torsion et, en particulier, sans imposer d’encombrement supplémentaire.
Selon un mode de réalisation, la première surface de butée sollicite la première portion de contact de la lame élastique lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation est supérieur au premier seuil de débattement, le deuxième élément portant en outre une deuxième surface de butée en vis-à-vis circonférentiel d’une deuxième portion de contact de la lame élastique, la deuxième portion de contact de la lame élastique étant agencée pour être distante de la deuxième surface de butée lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation est inférieur à un deuxième débattement seuil et sollicité par la deuxième surface de butée pour produire une deuxième force de rappel agissant à l’encontre du débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation lorsque ledit débattement angulaire est supérieur au deuxième débattement seuil.
Ainsi, une même lame élastique peut participer à la butée de fin de course quel que soit le sens de rotation relative entre le premier élément et le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, les première et deuxième portions de contact de la lame élastique s’étendent sensiblement radialement.
On entend ici par « sensiblement radialement >> une direction inclinée d’au plus 15 degrés par rapport à une direction radiale de l’amortisseur de torsion.
Ainsi, la direction de l’effort exercé par la première et/ou deuxième surface de butée sur la première et/ou deuxième portion de contact est sensiblement perpendiculaire à la fibre neutre de la lame élastique, au niveau de sa portion de contact. Ceci permet d’exercer efficacement un effort de flexion sur la lame élastique.
Selon un mode de réalisation, chaque portion de contact la lame élastique est formée à l’une de ses zones extrémités.
Une telle lame présente une bonne stabilité dans l’amortisseur de torsion, l’appui de la surface de butée sur la lame ne provoquant pas de rotation non désirée de la lame par rapport au premier élément.
Selon un mode de réalisation, le premier élément comporte un logement dans lequel est logée la lame élastique.
Selon un mode de réalisation, le premier élément comporte une rainure tournée vers le deuxième élément, la lame élastique étant logée dans ladite rainure et faisant saillie de la rainure en direction du deuxième élément.
Une telle rainure permet un montage simple et rapide de la lame élastique sur le premier élément.
Selon un mode de réalisation, la rainure présente des dimensions dans un plan orthogonal à l’axe de rotation X supérieures aux dimensions de la lame élastique dans ledit plan orthogonal à l’axe de rotation X de manière à permettre la déformation de la lame élastique dans ladite rainure.
Selon un mode de réalisation, les extrémités circonférentielles du logement présentent une forme courbe, notamment à faible rayon de courbure.
Selon un mode de réalisation, le rayon de courbure du logement est supérieur au rayon de courbure de l’élément d’appui.
Selon un mode de réalisation, le premier élément comporte deux surfaces d’appui circonférentiel entre lesquels la lame élastique est maintenue circonférentiellement.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est maintenue précontrainte entre les deux surfaces d’appui circonférentiel.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est agencée de sorte qu’au moins une portion de la lame élastique est apte à fléchir aussi bien :
dans le premier sens de rotation relative lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation est supérieur au premier seuil de débattement dans le deuxième sens de rotation relative de l’amortisseur lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation est supérieur au deuxième seuil de débattement.
Selon un mode de réalisation la lame est agencée pour fléchir entre ses zones d’extrémité, quel que soit le sens de rotation relative dans lequel elle est sollicitée
Ainsi, une même lame élastique est utilisée pour fléchir aussi bien dans le sens direct que dans le sens rétro. Cette solution permet ainsi d’utiliser une grande partie de la lame pour accumuler de l’énergie, et ce dans les deux sens de rotation relative.
Selon un mode de réalisation la lame est agencée pour fléchir entièrement entre ses zones d’extrémité, quel que soit le sens de rotation relative dans lequel elle est sollicitée. Ainsi, toute la lame élastique est utilisée pour emmagasiner de l’énergie, aucune partie de la lame n’étant dédiée à la seule fixation de la lame.
Selon un mode de réalisation, la partie de la lame élastique s’étendant circonférentiellement entre ces deux surfaces d’appui circonférentiel est apte à fléchir alternativement pour le premier sens de rotation relative et pour le deuxième sens de rotation relative de l’amortisseur, respectivement lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation est supérieur au premier seuil de débattement et lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation est supérieur au deuxième seuil de débattement.
Selon un mode de réalisation, les deux surfaces d’appui circonférentiels sont agencés circonférentiellement de part et d’autre du galet.
Selon un mode de réalisation, les deux surfaces d’appui circonférentiel sont formées sur des portions saillantes, radialement vers l’intérieur, de la jupe.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique présente différents états fléchis dans lesquels la lame élastique est déformée par la surface de butée, et une position libérée dans laquelle la surface de butée est distante de la lame élastique, la lame élastique étant agencée de manière à présenter, dans au moins un état fléchi, au moins un point d’appui circonférentiel et un point d’appui radial contre le premier élément.
Selon un mode réalisation, le point d’appui radial de la lame est agencé pour prendre appui contre le premier élément au cours de la déformation de la lame élastique. Autrement dit, le point d’appui radial de la lame est espacé du premier élément lorsque la position angulaire des premier et deuxième éléments atteint le premier seuil de débattement.
Selon un mode de réalisation, le premier élément comporte une jupe périphérique, la jupe périphérique comportant une face radialement interne se développant circonférentiellement autour de l’axe de rotation X et en vis-à-vis radial de la lame élastique, la jupe comportant en outre une portion saillante faisant saillie radialement vers l’axe de rotation X depuis la face radialement interne de la jupe, ladite portion saillante étant en vis-à-vis circonférentiel de la lame élastique, le point d’appui circonférentiel de la lame élastique dans un état fléchi de la lame élastique s’appuyant contre ladite portion saillante.
Selon un mode de réalisation, le point d’appui radial de la lame élastique s’appuie aussi contre la face radialement interne de la jupe. Ainsi, l’appui circonférentiel de la lame élastique est simple à réaliser et ne nécessite pas de pièces supplémentaires dans l’amortisseur de torsion.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique présente trois points d’appui sur le premier élément, la lame élastique étant agencé pour être toujours en appui sur le premier élément au niveau d’au moins un desdits trois points d’appuis.
Grâce à cette caractéristique, la lame élastique est bloquée en rotation par rapport au premier élément lorsque la surface de butée coopère avec ladite lame élastique.
Selon un mode de réalisation, dans une position libérée la lame élastique est en appui circonférentiel sur la jupe du premier élément avec ou sans jeu radial.
Selon un mode de réalisation, en position libérée de la lame élastique, un jeu radial sépare la lame élastique de la face radialement interne de la jupe périphérique du premier élément.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de fin de course comporte en outre une butée rigide comportant une première surface d’arrêt portée par le deuxième élément et une deuxième surface d’arrêt portée par le premier élément, lesdites première et deuxième surfaces d’arrêt étant en vis-à-vis circonférentiels et agencées pour d’une part être distantes l’une de l’autre lors d’une rotation relative entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation inférieure à un débattement relatif maximal entre le premier élément et le deuxième élément, ledit débattement relatif maximal étant supérieur au premier seuil de débattement, et, d’autre part, être en butée l’une contre l’autre afin de limiter le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément lorsque ledit débattement atteint ledit débattement relatif maximal.
Selon un mode de réalisation, la première surface d’arrêt et la première surface de butée sont décalées radialement.
Selon un mode de réalisation, la première surface de butée et la première surface d’arrêt sont formés sur un élément en saillie faisait saillie axialement du deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, la première surface d’arrêt et la première surface de butée sont formés sur le pourtour de l’élément en saillie. Elles peuvent par exemple former un dièdre.
Selon un autre mode de réalisation, un épaulement est agencé entre la première surface de butée et la première surface d’arrêt de façon à décaler circonférentiellement la première surface de butée et la première surface d’arrêt.
Selon un mode de réalisation, la première surface d’arrêt et la deuxième surface d’arrêt sont inclinées selon un même angle par rapport à la direction radiale de façon à augmenter la superficie de contact entre la première surface d’arrêt et la deuxième surface d’arrêt. De telles surfaces d’arrêt inclinées présentent une surface de coopération importante.
Selon un mode de réalisation, la butée rigide comporte en outre une troisième surface d’arrêt portée par le deuxième élément et une quatrième surface d’arrêt portée par le premier élément, lesdites troisième et quatrième surfaces d’arrêt étant en vis-à-vis circonférentiels et agencées pour d’une part être distantes l’une de l’autre lors d’une rotation relative entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation inférieure à un deuxième débattement relatif maximal entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation, ledit deuxième débattement relatif maximal étant supérieur au deuxième seuil de débattement, et, d’autre part, être en butée l’une contre l’autre afin de limiter le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation lorsque ledit débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation atteint ledit deuxième débattement relatif maximal, et dans lequel chaque surface d’appui circonférentiel est formé sur un organe d’appui circonférentiel comportant une face opposée à la lame élastique formant respectivement l’une parmi la deuxième surface d’arrêt et la quatrième surface d’arrêt.
Selon un mode de réalisation, la portion saillante de la jupe comporte une face opposée à la lame élastique en vis-à-vis circonférentiel de la première surface d’arrêt et formant la deuxième surface d’arrêt.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique et le bras ont au moins un plan de recouvrement axial, ce plan de recouvrement étant perpendiculaire à l’axe X.
Selon un mode de réalisation, l’organe d’amortissement définit axialement un premier espace axial d’amortissement qu’il occupe axialement et l’amortisseur de torsion est caractérisé en ce que la lame élastique est agencée pour fléchir orthogonalement à l’axe de rotation X, la lame élastique étant située dans un deuxième espace axial, le deuxième espace axial étant situé au moins en partie dans le premier espace axial d’amortissement occupé par l’organe d’amortissement.
La lame élastique est agencée dans un tel plan pour fléchir radialement, la butée de fin de course ne générant ainsi pas d’encombrement supplémentaire et permettant donc de réaliser la butée de fin de course avec un encombrement, en particulier un encombrement axial, réduit. En effet, le fléchissement de la lame élastique et du bras flexible se font orthogonalement à l’axe X. Le bras et au moins une partie la lame élastique occupent un même espace axial de sorte que l’encombrement axial est limité.
Ainsi, avantageusement, la lame élastique ne génère pas d’encombrement axial supplémentaire par rapport à l’encombrement axial du bras élastique.
Selon un mode de réalisation, le bras flexible est agencé pour fléchir orthogonalement à l’axe de rotation dans l’espace axial dit de butée élastique.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique présente la forme d’une barre recourbée, la barre présentant une longueur (L), une largeur (I) et une épaisseur (e), de sorte que L>l>e, la largeur de la barre s’étendant axialement dans l’amortisseur, l’épaisseur de la barre étant supérieure à 2 mm, de préférence supérieure à 5 mm, et la barre étant recourbée dans sa longueur de façon à présenter une concavité tournée vers l’axe de rotation.
Ces dimensions permettent à la lame d’accumuler suffisamment d’énergie lors de la fin de course élastique.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique s’étend circonférentiellement le long d’un espace angulaire supérieur à 30 degrés, notamment supérieur à 40 degrés, notamment supérieur à 50 degrés.
Selon un mode de réalisation, la largeur de la lame élastique est supérieure à 6 mm, notamment supérieure à 10 mm , notamment supérieure à 20 mm.
Selon un mode de réalisation, la longueur de la lame élastique est supérieure à 10 cm, notamment supérieure à 15 cm.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est réalisée en acier à ressort.
Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion comporte en outre un organe de frottement entre le premier élément et le deuxième élément, l’organe de frottement comportant une première rondelle de frottement solidaire en rotation du premier élément et une rondelle d’appui apte à exercer un effort selon une direction axiale sur la première rondelle de frottement en direction du deuxième élément de manière à appuyer la première rondelle de frottement contre le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de fin de course comporte deux lames élastiques.
Selon un mode de réalisation, les deux lames élastiques sont symétriques par rapport à l’axe de rotation X.
Selon un mode de rotation, le deuxième élément comporte un ergot portant la surface de butée.
Selon un mode de réalisation, le deuxième élément comporte un premier ergot et un deuxième ergot, la première surface de butée étant portée par le premier ergot et la deuxième surface de butée étant portée par le deuxième ergot.
Selon un mode de réalisation, le premier ergot et le deuxième ergot sont symétriques par rapport à l’axe de rotation X.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est une première lame élastique, le dispositif de fin de course comportant en outre une deuxième lame élastique portée par le premier élément, le dispositif de fin de course comportant également une troisième surface de butée portée par le deuxième élément, une première portion de contact de la deuxième lame élastique étant agencée en vis-àvis circonférentiel de la troisième surface de butée d’une manière telle que la première portion de contact de la deuxième lame élastique est à distance de la troisième surface de butée lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation est inférieur au premier seuil de débattement; et sollicitée par la troisième surface de butée pour que la deuxième lame élastique produise une force de rappel agissant à l’encontre du débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le premier sens de rotation lorsque le débattement angulaire est supérieur audit premier seuil de débattement.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de fin de course comporte en outre une quatrième surface de butée portée par le deuxième élément, une deuxième portion de contact de la deuxième lame élastique étant agencée en vis-àvis circonférentiel de la quatrième surface de butée d’une manière telle que la deuxième portion de contact de la deuxième lame élastique est à distance de la quatrième surface de butée lorsque le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation est inférieur au deuxième seuil de débattement; et sollicitée par la quatrième surface de butée pour que la deuxième lame élastique produise une force de rappel agissant à l’encontre du débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation lorsque le débattement angulaire est supérieur audit deuxième seuil de débattement.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de butée de fin de course est symétrique par rapport à l’axe de rotation X.
Selon un mode de réalisation, la troisième surface de butée est portée par le premier ergot et la quatrième surface de butée est portée par le deuxième ergot.
Selon un mode de réalisation, l’organe d’amortissement comporte au moins un ressort, par exemple une pluralité de ressorts hélicoïdaux.
Selon un mode de réalisation, la lame est agencée de sorte que lorsque le dispositif de fin de course est actionné et que la lame élastique fléchit, même lorsque les première et deuxième surfaces d’arrêt sont en contact, la lame élastique est apte faire pivoter les premier et deuxième éléments en direction de la position de repos de l’amortisseur. Autrement dit, l’amortisseur n’est pas bloqué.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comportant un amortisseur de torsion selon le premier aspect de l’invention.
Selon un mode de réalisation, un bras flexible est un bras déformable.
Selon un mode de réalisation, un bras flexible est constitué d’un bras fixé de façon de façon flexible sur le deuxième élément.
Selon une variante, chaque suiveur de came est un rouleau mobile se déplaçant autour de l’axe de rotation par rapport aux premier et deuxième éléments, le rouleau étant apte à se déplacer conjointement sur un chemin de roulement formé sur le premier élément et sur la surface de came du bras flexible.
Selon un mode de réalisation, le chemin de roulement du premier élément est non circulaire de façon à former une seconde came. En variante, ce chemin de roulement est circulaire.
Selon un mode de réalisation, le débattement angulaire supplémentaire entre le premier élément et le deuxième élément autorisé par une déformation de la lame élastique est de 1.5° autour de l’axe X. Autrement dit, le débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément séparant le contact entre la surface de butée et la lame élastique d’une part et, d’autre part, le contact entre les première et deuxième surfaces de butée rigides est de 1.5° autour de l’axe de rotation X.
Selon un mode de réalisation, la lame élastique est déformable dans les deux sens de rotation relatifs entre le premier élément et le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, chaque extrémité de la lame élastique joue respectivement le rôle d’appui et de contre appui en fonction du sens de rotation relative entre le premier élément et le deuxième élément.
Selon un mode de réalisation, une plaque de maintien rivetée sur le premier élément est agencée de sorte que la lame élastique soit au moins partiellement intercalée entre le premier élément et ladite plaque de maintien, la plaque de maintien assurant le blocage axial de la lame élastique sur le premier élément.
Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion comporte en outre un organe de retenue axiale agencé pour retenir axialement sur le premier élément une portion active de la lame élastique. On entend par portion active de la lame élastique une portion de la lame élastique qui se déforme pendant la mise en butée de fin de course ou bien une portion mobile de la lame élastique qui se déplace par rapport audit premier élément pendant la mise en butée de fin de course.
L’invention couvre aussi un dispositif de transmission de couple pour un train de transmission de véhicule automobile, le dispositif de transmission de couple comportant un amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 24 destiné à transmettre un couple du moteur à la boite de vitesse.
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 amortisseur de torsion à bras flexible sur laquelle le volant d’inertie secondaire n’est pas illustré et selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 2 est une vue en perspective schématique du volant secondaire de l’amortisseur de torsion de la figure 1 ;
- La figure 3 est une vue de détail en perspective schématique de la lame élastique du dispositif de fin de course de l’amortisseur de torsion de la figure 1 ;
- La figure 4 est une vue en coupe de détail de la lame élastique et du suiveur de came de l’amortisseur de la figure 1 ;
- La figure 5 est une vue de détail de face de l’amortisseur de torsion de la figure 1 illustrant un contact entre la lame élastique et la surface de butée du dispositif de fin de course ;
- La figure 6 est une vue de détail de face de l’amortisseur de torsion de la figure 1 illustrant un appui de la surface de butée sur la lame élastique déformée;
- La figure 7 est une vue de face d’un amortisseur de torsion dans laquelle le volant secondaire n’est pas illustré et selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 8 est une vue de détail de face de l’amortisseur de torsion de la figure 7 illustrant le contact sans appui de la surface de butée contre la lame élastique ;
- La figure 9 est une vue de détail de face de l’amortisseur de torsion de la figure 7 illustrant l’appui de la surface de butée contre la lame élastique ;
- La figure 10 est une vue de détail de l’amortisseur de torsion de la figure 7 illustrant une bride de maintien axial de la lame élastique ;
- La figure 11 est une vue de face d’un amortisseur de torsion dans laquelle le volant secondaire n’est pas illustré et selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 12 est une vue de détail de face de l’amortisseur de torsion de la figure 11 illustrant l’appui de la surface de butée contre la lame élastique ;
- La figure 13 est une vue de face d’un amortisseur de torsion dans laquelle le volant secondaire n’est pas illustré et selon une variante de réalisation du troisième mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 14 est une vue en perspective schématique d’un détail d’amortisseur de torsion comportant un organe élastique selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 15 est une vue de face d’un amortisseur de torsion à ressorts hélicoïdaux dans laquelle le volant secondaire n’est pas illustré et comportant un dispositif de fin de course selon un cinquième mode de réalisation ;
- La figure 16 est une vue en perspective schématique de l’amortisseur de torsion à ressorts hélicoïdaux de la figure 15.
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.
La suite de la description est réalisée en regard des figures dans le cadre d’un amortisseur de torsion de type double volant amortisseur. Cette description n’est pas limitative et l’invention est applicable par analogie à tout autre type d’amortisseur de torsion.
Un double volant amortisseur tel qu’illustré sur les figures 1 à 7 comporte un volant d’inertie primaire 1, ci-après volant primaire 1, et un volant d’inertie secondaire 2, ci-après volant secondaire 2, qui sont disposés dans la chaîne de transmission d’un véhicule automobile, respectivement côté moteur et côté boîte de vitesses. Le volant primaire 1 constitue un élément d’entrée du double volant amortisseur et est destiné à être fixé au bout d’un arbre menant, tel que le vilebrequin d’un moteur. Le volant secondaire 2 constitue un élément de sortie du double volant amortisseur et forme un plateau de réaction d’un embrayage de couplage à un arbre mené, tel que l’arbre d’entrée d’une boîte de vitesses.
Le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 comportent un moyeu respectivement interne et externe. Le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 sont montés mobiles en rotation autour d’un axe de rotation X commun par l’intermédiaire d’un palier intercalé radialement entre le moyeu interne et le moyeu externe.
Le volant primaire 1 comporte un plateau primaire 3 se développant radialement depuis le moyeu interne. Une portion périphérique du plateau primaire 3 porte une jupe 4 faisant saillie axialement en direction du volant secondaire 2. Le volant secondaire 2 présente un plateau secondaire 5 se développant radialement depuis le moyeu externe.
Le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 sont couplés en rotation par un moyen d’amortissement. Ce moyen d’amortissement comporte deux bras 6 flexibles et élastiques coopérant chacun avec un suiveur de came 7 respectif.
Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 1 à 7, les bras 6 sont fabriqués de manière indépendante, chaque bras 6 comportant une portion de montage 8 et une portion flexible 9 qui lui sont propres. Les deux bras 6 tels qu’illustrées sur les figures 1 à 7 sont symétriques par rapport à l’axe de rotation X. Cette symétrie des bras 6 permet de réaliser avantageusement les deux bras 6 de façon identique. Ainsi, les caractéristiques décrites pour l’un des bras 6 s’appliquent par analogie à l’autre bras 6. De même, la description réalisée ci-après pour un suiveur de came 7 s’applique par analogie aux deux suiveurs de came 7.
Chaque bras 6 est montée sur et solidaire en rotation du volant secondaire
2. Les bras 6 sont montées sur le volant secondaire 2 par tout moyen adapté, par exemple par rivetage de la portion de montage 8 sur le plateau secondaire 5. Une face radialement externe de la portion flexible 9 de chaque bras 6 comporte une surface de came 10 coopérant avec l’un des suiveurs de came 7. Chaque bras 6 est élastiquement déformable. Les bras 6 sont par exemple réalisées dans un matériau à ressort tel qu’un acier à ressort, par exemple par un procédé de découpage fin sur une tôle de 12 mm d’épaisseur.
Chaque suiveur de came 7 comporte un galet monté sur le volant primaire 1 mobile en rotation autour d’un axe de rotation parallèle à l’axe X. Chaque galet est monté en rotation sur une tige portée par le plateau primaire 3 par l’intermédiaire d’un palier.
L’amortisseur de torsion illustré sur la figure 1 est dans une position de repos dans laquelle aucun couple ne transite entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2. Une transmission de couple entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 s’accompagne d’un débattement relatif entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2. Lors de ce débattement relatif, le suiveur de came 7 se déplace le long de la surface de came 10. La portion flexible 9 est apte à fléchir élastiquement lorsque le suiveur de came 7 se déplace le long de la surface de came 10 depuis la position de repos de l’amortisseur de torsion. La flexion de la portion flexible 9 génère une force de réaction tendant à ramener l’amortisseur de torsion dans la position de repos.
Le moyen d’amortissement est ainsi apte à transmettre un couple entraînant du volant primaire 1 vers le volant secondaire 2 (sens direct) et un couple résistant du volant secondaire 2 vers le volant primaire 1 (sens rétro). Les bras 6 développent un couple de rappel élastique tendant à rappeler le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 vers une position angulaire relative de repos. Le document FR3008152 décrit le fonctionnement général d’un tel amortisseur de torsion à bras flexibles et élastiques.
Dans un mode de réalisation non représenté, le montage des bras 6 et des suiveurs de came 7 est inversé de sorte que l’élément portant les bras 6 est le volant primaire 1 et l’élément portant les suiveurs de came 7 est le volant secondaire 2.
Dans un mode de réalisation non illustré, les bras 6 sont joints par une portion de montage 8 commune, par exemple sous la forme d’une portion de montage 8 annulaire depuis laquelle se développent les portions flexibles 9 de chacun des bras 6. Par ailleurs, les bras 6 peuvent être réalisées à l’aide d’une pluralité de lamelles superposées axialement par clinchage.
Afin d’éviter les dégradations de la chaîne de transmission de couple en cas de transmission d’un sur-couple, par exemple résultant de conditions d’utilisation limites de l’amortisseur de torsion ou d’un dysfonctionnement du groupe motopropulseur, l’amortisseur de torsion comporte un dispositif de fin de course permettant de limiter le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2. Ce dispositif de fin de course permet une mise en butée progressive entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 lors d’une rotation relative entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 dépassant un seuil de débattement prédéterminé. Un tel dispositif de fin de course est par exemple actif lors des phases de sollicitation extrêmes de l’amortisseur de torsion ne permettant plus d’assurer la filtration des acyclismes et permet d’atténuer les chocs et nuisances sonores pouvant survenir lors d’un débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2.
Le dispositif de fin de course comporte deux organes élastiques 11 agencés sur le volant primaire 1 et deux butées 12 agencées sur le volant secondaire 2. Les deux organes élastiques 11 sont symétriques par rapport à l’axe X de sorte que la description ci-après réalisée pour un organe élastique 11 s’applique par analogie à l’autre organe élastique 11. De même, les deux butées 12 sont symétriques par rapport à l’axe X, la description ci-après d’une butée 12 s’appliquant par analogie à l’autre butée.
Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 6, l’organe élastique 11 comporte une lame 13 élastique portée par le volant primaire 1. La lame 13 se développe axialement selon une direction parallèle à l’axe de rotation X. La lame 13 se développe circonférentiellement selon une courbe dont la concavité est tournée vers l’axe de rotation X. La lame 13 présente une portion centrale 14 présentant un rayon de courbure supérieur au rayon du galet du suiveur de came 7. Par exemple, le rayon de courbure de la portion centrale 14 de la lame 13 est proche du rayon de courbure de la jupe 4. Une première extrémité circonférentielle 15 de la lame 13 et une deuxième extrémité circonférentielle 16 de la lame 13 situées respectivement de part et d’autre circonférentiellement de la portion centrale 14 présentent un rayon de courbure qui diminue en s’éloignant de la portion centrale
14. Ce rayon de courbure desdites extrémités circonférentielles 15 et 16 est faible, par exemple proche du rayon de courbure du galet du suiveur de came 7. Ainsi, par exemple, le rayon de courbure des extrémités 15 et 16 de la lame 13 est compris entre 10 et 20 mm, par exemple 15 mm.
Cette lame 13 est réalisée dans un matériau permettant sa déformation élastique, par exemple dans un matériau identique au matériau utilisé pour fabriquer les bras 6 tel qu’un acier à ressort.
La lame 13 est montée sur le volant primaire 1 radialement à l’extérieur du suiveur de came 7. Ce positionnement de la lame 13 radialement à l’extérieur du suiveur de came 7 offre un plus grand espace circonférentiel pour la lame 13 sans nuire à l’amplitude du débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2, permettant ainsi de réaliser une lame 13 circonférentiellement allongée et permettant d’emmagasiner plus d’énergie lors d’une déformation de ladite lame 13. En outre, la lame 13 se développe circonférentiellement de part et d’autre du suiveur de came 7.
Comme illustré sur les figures 3 et 4, le la lame 13 est montée sur le volant primaire 1 dans une rainure 17. Cette rainure 17 est ménagée dans l’épaisseur du plateau primaire 3, par exemple par usinage tel que par fraisage dans la fonte du plateau primaire 3. Cette rainure 17 présente une forme analogue à la forme de la lame 13, c’est-à-dire une forme concave dont la concavité est tournée vers le suiveur de came 7. De façon analogue à la lame 13, cette rainure 17 se développe circonférentiellement de part et d’autre et radialement à l’extérieur du suiveur de came 7. Les dimensions circonférentielles et radiales de la rainure 17 sont légèrement supérieures aux dimensions de la lame 13 de manière à permettre la déformation élastique de la lame 13 dans la rainure 17. Plus particulièrement, la rainure 17 présente deux extrémités circonférentielles présentant des dimensions circonférentielles supérieures aux dimensions des extrémités circonférentielles 15 et 16 de la lame 13 permettant ainsi le déplacement circonférentiel des extrémités 15 et 16 de la lame 13 dans la rainure 17.
La lame 13 fait saillie axialement de la rainure 17 en direction du volant secondaire 2. Ainsi, une première portion de la lame 13 logée dans la rainure 17 se développe axialement dans l’encombrement axial du plateau primaire 3 et une deuxième portion de la lame 13 fait saillie axialement de la rainure 17 et se développe axialement au-delà la rainure 17. La deuxième portion de la lame 13 se développe axialement dans l’encombrement axial du moyen d’amortissement.
Typiquement, la deuxième portion de la lame 13 ne fait pas saillie axialement en direction du volant secondaire 2 au-delà des suiveurs de came 7. La lame 13 est agencée pour fléchir radialement dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X commun avec le plan de flexion des bras 6. La lame 13 présente par exemple une largeur axiale de l’ordre de 7 à 8 mm. La lame 13 peut ainsi avantageusement être positionnée dans l’encombrement axial du volant primaire et dans l’encombrement axial imposé par la présence des bras 6 et/ou des suiveurs de came 7, et donc ne pas nécessiter d’encombrement axial supplémentaire. Ainsi, l’amortisseur de torsion ne présente pas un encombrement axial important, cet encombrement axial n’étant pas augmenté par la présence de la lame 13.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, la lame 13 est retenue axialement dans la rainure 17 par une plaque de maintien 44 intercalée axialement entre la lame 13 et le volant secondaire 2. Dans ce mode de réalisation, la lame 13 affleure axialement avec une surface axiale 45 de la jupe 4 du volant primaire 1, ladite surface axiale 45 étant en vis-à-vis du volant secondaire 2. La plaque de maintien 44 est fixée sur la surface axiale 45 par tout moyen adapté, rivetage, collage, vissage ou autre. Cette plaque de maintien 44 se développe radialement vers l’intérieur depuis la surface axiale 45 afin de recouvrir axialement la lame 13 et ainsi la retenir dans la rainure 17.
Dans ce mode de réalisation, l’ensemble constitué par la lame 13 et la plaque de maintien 44 est axialement compris dans l’encombrement du du suiveur de came, tige comprise. Comme illustré sur la figure 4, la face de la plaque de maintien en vis-à-vis du volant secondaire affleure avec la surface axiale des suiveurs de came en regard du volant secondaire par exemple.
Dans un mode de réalisation non illustré, la rainure 17 présente une forme en « V >> tout en présentant des dimensions supérieures aux dimensions de la lame 13 afin de permettre sa déformation élastique.
La jupe 4 prolonge axialement une paroi radialement externe de la rainure
17. La jupe comporte en outre circonférentiellement de part et d’autre de la lame 13 une portion saillante faisant saillie radialement vers l’axe de rotation X. Autrement dit, pour chaque lame 13, une première portion saillante 28 de la jupe 4 est en regard de la première extrémité 15 de ladite lame 13 et une deuxième portion saillante 29 de la jupe est en regard de la deuxième extrémité 16 de ladite lame 13.
Les extrémités circonférentielles 15 et 16 de la lame 13 font saillie radialement vers l’intérieur au-delà des portions saillantes 18. En position de repos de l’amortisseur de torsion, la lame 13 peut être logée dans la rainure 17 en précontrainte, par exemple la portion centrale 14 étant en appui radialement vers l’extérieur contre une face radialement externe de la rainure 17 et contre la jupe 4 et les extrémités circonférentielles 15 et 16 de la lame 13 étant en appui circonférentiel contre les extrémités circonférentielles de la rainure 17 et contre les portions saillantes 28, 29 de la jupe 4. En outre, les extrémités circonférentielles 15 et 16 de la lame 13 peuvent dans cette position de repos de l’amortisseur de torsion être en appui radialement vers l’intérieur contre les extrémités correspondantes de la rainure 17, évitant ainsi que la lame 13 ne puisse se déplacer en direction de l’axe de rotation X.
Les butées 12 sont des blocs portés par le volant secondaire 2 et faisant saillie axialement dudit volant secondaires 2 en direction du volant primaire 1. Les butées 12 sont par exemple chacune disposées radialement à l’extérieur et en vis-àvis d’une portion coudée de la portion flexible 9 d’un bras 6 respectif.
Chaque butée 12 est en vis-à-vis circonférentiel de la première extrémité circonférentielle 15 de l’une des lames 13 et en vis-à-vis circonférentiel de la deuxième extrémité circonférentielle 16 de l’autre lame 13. Autrement dit, chaque butée 12 est circonférentiellement intercalée entre les deux lames 13. Une première extrémité circonférentielle 19 de la butée 12 porte une première surface de butée 21 et une deuxième extrémité circonférentielle 20 de ladite butée 12 porte une deuxième surface de butée 22 analogue à la première surface de butée 21.
Chaque surface de butée 21, 22 comporte une première portion 23, 24 se développant sensiblement selon une direction radiale. Cette première portion 23,24 est en vis-à-vis circonférentiel d’une extrémité circonférentielle 15, 16 de l’une des lames 13. Typiquement, la première portion 23 de la première surface de butée 21 d’une butée 12 est en vis-à-vis circonférentiel de la première extrémité circonférentielle 15 de l’une des lames 13 et la première portion 24 de la deuxième surface de butée 22 d’une butée est en vis-à-vis circonférentiel de la deuxième extrémité circonférentielle 16 de l’autre des lames 13.
Chaque surface de butée 21, 22 comporte également une deuxième portion 25, 26 jointive de la première portion 23, 24. Ces deuxièmes portions 25, 26 sont inclinées par rapport à une direction radiale et sont en vis-à-vis radial de la jupe
4. Ces deuxièmes portions 25, 26 sont en outre situées radialement à l’extérieur des premières portions 23, 24. Les deuxièmes portions 25, 26 des premières et deuxièmes surfaces de butées 21,22 sont en vis-à-vis circonférentiel des premières et deuxièmes portions saillantes 28, 29 de la jupe 4 coopérant avec les premières et deuxièmes extrémités circonférentielles 15, 16 des lames 13.
En position de repos de l’amortisseur de torsion comme illustré sur la figure 2, les butées 12 sont chacune circonférentiellement distantes des lames 13 et des portions saillantes 28, 29 de la jupe 4. Dans cette position de repos, aucun couple ne transite entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2.
Lors d’une rotation entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 dans un premier sens de rotation illustré par la flèche 27 sur la figure 1, par exemple le sens rétro, le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 est accompagné d’un déplacement du suiveur de came 7 le long de la surface de came 10. Lors de ce débattement angulaire, chaque butée 12 est également rapprochée de la première extrémité 15 de l’une des lames 13.
Lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 atteint un seuil de débattement prédéterminé, la première portion 23 de la première surface de butée 21 entre en contact avec la première extrémité 15 de l’une des lames 13, comme illustré sur la figure 6. Ce contact entre la première portion 23 de la première surface de butée 21 et la première extrémité 15 de la lame 13 correspondante a lieu préalablement au contact entre la deuxième portion 25 de la première surface de butée 21 et la première portion saillante 28 de la jupe 4. Autrement dit, dans cette position de contact sans appui entre la première portion 23 de la première surface de butée 21 et la première extrémité 15 de la lame 13, la deuxième portion 25 de la première surface de butée 21 et la première portion saillante 28 de la jupe 4 sont distantes l’une de l’autre.
Lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 augmente encore et dépasse le seuil de débattement angulaire prédéterminé, la première portion 23 de la première surface de butée 21 appuie et exerce une force présentant une composante circonférentielle sur la première extrémité 15 de la lame 13. Cet appui provoque la déformation élastique de la lame 13, comme illustré sur la figure 7, ladite déformation de la lame 13 autorisant un débattement angulaire supplémentaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 au-delà du débattement seuil prédéterminé. Cette déformation de la lame est assurée par le blocage en déplacement circonférentiel de la lame 13 par l’appui de la deuxième extrémité 16 de la lame 13 conjointement contre la deuxième portion saillante 29 de la jupe 4 et l’extrémité correspondante de la rainure 17. Cette déformation se fait dans un plan orthogonal à l’axe de rotation X, la lame 13 occupant le même encombrement axial dans un état fléchi et en position de repos. En se déformant élastiquement, la portion centrale 14 de la lame 13 prend également appui radialement sur la jupe 4, améliorant ainsi le blocage en position de la lame 13 dans la rainure 17
Le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 au-delà du seuil de débattement prédéterminé amène la deuxième portion 25 de la première surface de butée 21 en appui bloquant contre la première portion saillante 28 de la jupe 4, comme illustré sur la figure 7. Cette butée de la deuxième portion 25 contre la première portion saillante 28 bloque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2. La déformation de la lame 13 permet par exemple un débattement angulaire supplémentaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 de l’ordre de 1.5° autour de l’axe de rotation X avant que la rotation relative entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 ne soit bloquée par la butée de la deuxième portion 25 de la première surface de butée 21 contre la première portion saillante 28 de la jupe 4.
Le dispositif de fin de course fonctionne de manière analogue lors d’une rotation relative entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation 27 et illustré par la flèche 18 sur la figure 1. Un tel débattement angulaire selon ce second sens de rotation 18 rapproche la deuxième surface de butée 22 de chacune des butées 12 de la deuxième extrémité circonférentielle 16 des lames 13 correspondantes. Lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 selon ce deuxième sens de rotation 18 atteint un deuxième seuil de débattement prédéterminé, la première portion 24 de la deuxième surface de butée 22 rétro entre en contact avec la deuxième extrémité 16 de la deuxième lame 13. Lorsque ce débattement angulaire dépasse le deuxième seuil de débattement angulaire prédéterminé, la première portion 24 de la deuxième surface de butée 22 appuie sur la deuxième extrémité 16 de la lame 13 et déforme ladite lame 13, la première extrémité de ladite lame 13 étant en appui contre la première portion saillante 28 de la jupe 4. Lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 selon ce deuxième sens de rotation 18 atteint un débattement maximal prédéterminé, la deuxième portion 26 de la deuxième surface de butée 24 vient en appui contre la deuxième portion saillante 29 de la jupe 4 et empêche un débattement angulaire supplémentaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2.
Ainsi, chaque extrémité de la lame 13 joue le rôle de butée élastique de fin de course dans les deux sens de rotation relative 18, 27. De même, chaque portion saillante 28, 29 de la jupe joue le rôle de butée de fin de course franche après déformation des lames 13. En outre, chaque portion saillante 28, 29 de la jupe joue également le rôle d’appui permettant de bloquer le déplacement circonférentiel des lames 13.
La forme allongée circonférentiellement des lames 13 permet de limiter la rotation desdites lames 13 dans les rainures 17. En effet, plus la portion centrale 14 de la lame est allongée circonférentiellement et présente un rayon de courbure de la portion centrale 14 important et plus l’appui de la lame 13 se fait avec une composante circonférentielle importante. Cette stabilité de la lame 13 dans la rainure 17 est également améliorée par la réduction du rayon de courbure des extrémités circonférentielles 15, 16 de la lame 13, des rayons de courbures faibles permettant un appui desdites extrémités 15, 16 plus stable sur les portions saillantes 28, 29 de la jupe 4, évitant ainsi le pivotement de la lame 13 dans la rainure 17.
En outre, plus la lame 13 est allongée et plus elle peut se déformer et emmagasiner d’énergie afin d’amortir la fin de course de l’amortisseur de torsion. Ainsi, une telle lame 13 comportant une portion centrale 14 allongée circonférentiellement permet d’emmagasiner de l’énergie de façon satisfaisante. Par ailleurs, l’appui radial de la portion centrale 14 sur la jupe 4 permet également une bonne stabilité de la lame 13 dans la rainure 17. En outre, l’appui radial de la lame sur la jupe permet de modifier la raideur du système, le système présentant une première raideur lors d’une première phase de déformation de la lame 13 sans contact radial avec la jupe 4 et une deuxième raideur lorsque la lame 13 est déformée avec appui radial sur la jupe 4. Cet appui radial de la lame 13 sur la jupe 4 peut se faire avec ou sans flambement.
La lame 13 peut également être en contact radial avec la jupe 4 dans sa position de repos, c’est-à-dire sans déformation liée à l’appui de la butée 12 sur la lame 13.
Les figures 7 à 10 illustrent un deuxième mode de réalisation. Ce deuxième mode de réalisation se différentie du premier mode de réalisation en ce que la lame élastique est une lame en « C >> 30. Les éléments de ce deuxième mode de réalisation identiques ou remplissant la même fonction que des éléments décrits cidessus en regard du premier mode de réalisation portent la même référence.
La lame en « C >> 30 présente un diamètre légèrement supérieur au diamètre du galet du suiveur de came 7 et un rayon de courbure identique ou légèrement supérieur au rayon de courbure du galet du suiveur de came 7.
Le fonctionnement de cette lame en « C >> 30 est sensiblement analogue au fonctionnement de la lame 13 telle que décrite ci-dessus en regard des figures 1 à 6. Ainsi, un débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 amène la butée 12 au contact d’une extrémité 31 de la lame en « C >>
30. Dans ce mode de réalisation, la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21, 22 n’est pas formée par une surface biseautée mais par un décrochement. Ainsi, la première portion 23, 24 de la surface de butée 21, 22 et la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21, 22 se développent toutes les deux sensiblement radialement et sont reliées par une surface de liaison 32 se développant circonférentiellement.
La figure 8 illustre le contact sans appui entre la butée 12 et la lame en « C >> 30, la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21,22 étant distante de la portion saillante 28, 29 de la jupe 4.
Lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 dépasse le seuil de débattement angulaire prédéterminé, la lame en « C >> 30 se déforme élastiquement jusqu’à ce que la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21, 22 arrive en contact avec la portion saillante 28, 29 de la jupe 4 bloquant alors le débattement angulaire supplémentaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2.
La lame élastique prenant la forme d’une lame en « C >> 30, il est nécessaire de bloquer en rotation la lame en « C >> 30 dans la rainure 17. La figure 10 illustre une bride 33 permettant de bloquer en rotation la lame en « C >> 30. Cette bride 33 est montée sur le volant primaire 1. Cette bride 33 est fixée sur le volant primaire 1 par exemple par rivetage, vissage ou autre. Cette bride 33 comporte deux pattes 34 se développant axialement, chaque patte 33 étant en vis-à-vis radial d’une extrémité circonférentielle 15, 16 correspondante de la lame en « C >> 30. Lorsque la butée 12 appui sur l’une des extrémités 15, 16 de la lame en « C >> 30, la rotation de la lame en « C >> 30 dans la rainure 17 est bloquée par la butée de l’autre extrémité 16, 15 de la lame en « C >> 30 opposée à la butée 12 contre la patte 34 correspondante de la bride 33.La figure 9 illustre la déformation de la lame en « C >> 30 lorsque la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21, 22 est en appui contre la portion saillante 28, 29 de la jupe 4.
La bride 33 peut également permettre de bloquer axialement la lame en « C >> 30 sur le volant primaire 1. Pour cela, chaque patte 34 comporte une portion de maintien axial 42 se développant radialement vers l’extérieur dans un plan orthogonal à l’axe de rotation X. Cette portion de maintien 42 axial se développe depuis l’extrémité de la patte 34 opposée au volant primaire 1. Cette portion de maintien axial 42 est ainsi axialement intercalée entre la lame en « C >> 30 et le volant secondaire 2 afin de bloquer axialement la lame en « C >> 30 sur le volant primaire 1, typiquement dans la rainure 17. Autrement dit, les portions de maintien 42 de la bride 33 recouvrent axialement la lame en « C >> 30 afin de la maintenir sur le volant primaire 1.
Les extrémités circonférentielles 15, 16 de la lame en « C >> 30 peuvent comporter un décrochement axial 43 sur une face axiale opposée au volant primaire
1. Ce décrochement axial 43 présente une épaisseur axiale sensiblement égale à l’épaisseur axiale de la portion de maintien 42 avec laquelle ladite extrémité circonférentielle 15, 16 coopère. Autrement dit, les portions de maintien 42 sont logées dans le décrochement 43 des extrémités circonférentielles 15, 16 de la lame en « C >> 30 avec lesquelles elle coopèrent afin de ne pas augmenter l’encombrement axial de l’amortisseur de torsion par la présence de ces portions de maintien 42.
Les figures 11 et 12 illustrent un amortisseur de torsion selon un troisième mode de réalisation. Ce troisième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation en ce que la lame élastique est une lame 13 dont la portion centrale 14 est plane. Chaque extrémité circonférentielle 15, 16 de la lame 13 fait saillie radialement vers l’intérieur depuis une extrémité de la portion centrale 14 est se développe de façon circulaire selon un rayon de courbure dont la concavité est tournée vers l’extérieur. En outre, chaque extrémité circonférentielle 15, 16 de la lame 13 entoure une goupille fendue 35 portée par le volant primaire 1.
Lorsque le débattement entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 dépasse la valeur de débattement seuil, la butée 12 appuie sur une extrémité circonférentielle 15, 16 correspondante de la lame 13 et déforme cette extrémité circonférentielle 15, 16. La déformation de l’extrémité circonférentielle 15, 16 de la lame 13 amène ladite extrémité circonférentielle 15, 16 en butée contre la goupille fendue 35 qu’elle entoure. La goupille fendue 35 présente une rigidité suffisante pour que ladite goupille remplisse la fonction de butée rigide et bloque la déformation supplémentaire de l’extrémité circonférentielle 15, 16 de la lame 13. Ainsi, la goupille fendue 35 remplie une fonction analogue à la portion saillante 28, 29 de la jupe 4 dans les modes de réalisation décrits en regard des figures 1 à 11, la surface de butée 21, 22 ne comportant qu’une portion correspondant à la première portion 23, 24 coopérant avec la lame élastique dans les premiers et deuxièmes modes de réalisations.
La goupille fendue 35 peut également présenter une rigidité permettant d’ajouter une raideur supplémentaire à l’amortisseur de torsion. La réalisation de la butée franche à l’aide d’une goupille fendue 35 simplifie la fabrication de ladite butée franche en ne nécessitant pas d’être extrêmement précis, la goupille fendue 35 pouvant être légèrement déformée afin d’assurer son insertion dans un logement correspondant du plateau primaire 3.
La figure 13 illustre une variante de réalisation du troisième mode de réalisation dans laquelle la portion centrale 14 de la lame 13 est circulaire, offrant une flexibilité supplémentaire à la lame 13.
La figure 14 illustre un quatrième mode de réalisation de l’amortisseur de torsion. Dans ce quatrième mode de réalisation, la lame élastique est constitué d’une lame en forme de « U >> 36. Une telle lame en « U >> 36 est montée sur le volant primaire 1 de chaque côté de chaque suiveur de came 7. Pour cela, la jupe 4 comporte une portion saillante 37 faisant saillie radialement vers l’intérieur de part et d’autre du suiveur de came 7. Un renfoncement 38 se développant radialement vers l’extérieur dans chaque portion saillante 37 forme un logement pour loger une lame en « U >> 36 respective. Ce renfoncement 38 présente une paroi latérale 39 se développant sensiblement selon une direction radiale. Cette paroi latérale 39 est intercalée circonférentiellement entre la lame en « U >> 36 et le suiveur de came 7 de façon à servir de contre-appui pour la lame en « U >> 36 lorsque la butée 12 appuie sur la lame en « U >> 36, c’est-à-dire lorsque le débattement angulaire entre le volant primaire et le volant secondaire dépasse le seuil de débattement prédéterminé. Par ailleurs, le renfoncement 38 présente une ouverture circonférentielle 40 en vis-à-vis circonférentiel de la butée 12 de manière à laisser la lame en « U >> 36 faire saillie radialement vers l’intérieur du renfoncement 38. Autrement dit, une extrémité 15, 16 de la lame en « U >> 36 opposée circonférentiellement à la paroi latérale 39 fait saillie radialement vers l’intérieur au-delà de la portion saillante 37 de la jupe 7, Cette extrémité 15, 16 est ainsi en vis-à-vis circonférentiel d’une des butées 12.
De façon analogue aux premiers et deuxièmes modes de réalisation, la portion saillante 37 de la jupe 4 forme également un appui pour la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21,22. Ainsi, comme illustré sur la figure 14, lors d’un débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2, la première portion 23, 24 de la surface de butée 21, 22 appuie et déforme élastiquement la lame en « U >> 36, cette dernière étant maintenue en position dans le renfoncement 38 par son appui sur la paroi latérale 39. En outre, de façon analogue au premier mode de réalisation décrit ci-dessus en regard des figures 1 à 6, la deuxième portion 25, 26 de la surface de butée 21, 22 bloque le débattement angulaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 par appui contre la portion saillante 37 de la jupe 4.
Dans un mode de réalisation non représenté, la lame en « U >> 36 est portée, directement ou indirectement, par le volant secondaire 2 et la butée 12 est portée par le volant primaire 1.
Les figures 15 et 16 illustrent un cinquième mode de réalisation dans lequel l’organe d’amortissement n’est pas constitué par des bras mais par des ressorts hélicoïdaux 41. Afin d’assurer le meilleur amortissement possible, ces ressorts hélicoïdaux 41 sont disposés dans l’amortisseur de torsion le plus radialement vers l’extérieur possible. Le dispositif de fin de course comporte dans ce cinquième mode de réalisation une lame 13 telle que décrite ci-dessus en regard du premier mode de réalisation. Cette lame 13 est logée dans une rainure 17 formée radialement à l’intérieur des ressorts hélicoïdaux 41. Le fonctionnement de ce dispositif de fin de course est sensiblement similaire à celui décrit en regard des figures 1 à 7, une butée 12 portée par le volant secondaire 2 coopérant avec la lame 13 de manière à déformer ladite lame 13 dans la rainure 17, ladite rainure 17 formant les appuis et contre-appuis permettant de garantir le maintien et la déformation de la lame 13 sans que celle-ci ne subisse de rotation dans la rainure 17.
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 10 formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L’usage de l’article indéfini « un >> ou « une >> pour un élément ou une étape n’exclut pas, sauf mention contraire, la présence d’une pluralité de tels éléments ou étapes.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne 15 saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple comportant :
    - un premier élément (1) et un deuxième élément (2) mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation X ; et
    - un organe élastique d’amortissement agencé entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) pour transmettre un couple et amortir les acyclismes entre le premier élément et le deuxième élément, l’amortisseur de torsion étant caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de fin de course apte à s’opposer au débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon au moins un premier sens de rotation (18, 27) lorsque le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) est supérieur à un premier seuil de débattement depuis une position de repos dans laquelle aucun couple ne transite entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2), le dispositif de fin de course comportant :
    - une première surface de butée (21,22) portée par le deuxième élément (2),
    - une lame élastique (11, 13, 30, 36) portée par le premier élément (1), ladite lame élastique comportant une première portion de contact (15) agencée en vis-à-vis circonférentiel de la première surface de butée (21, 22) d’une manière telle que la première portion de contact (15) de la lame élastique soit :
    o à distance de la première surface de butée (21, 22) lorsque le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le premier sens de rotation (32) est inférieur au premier seuil de débattement ; et o sollicitée et déplacée par la première surface de butée (21, 22) lorsque ledit débattement angulaire est supérieur au premier seuil de débattement (33) pour que la lame élastique produise une force de rappel agissant à l’encontre du débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le premier sens de rotation (18, 27).
  2. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel la lame élastique (13, 30, 36) est courbée dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de manière à fléchir avec des composantes radiales et circonférentielles.
  3. 3. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel la lame élastique (13, 30, 36) est courbée avec une concavité tournée vers l’axe de rotation X.
  4. 4. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’organe d’amortissement comporte un bras flexible (6) porté par l’un parmi le premier et le deuxième élément coopérant avec un élément d’appui (7) agencé entre le bras flexible et l’autre parmi le premier élément et le deuxième élément , l’élément d’appui (7) et le bras flexible (6) étant agencés de telle sorte que, lors d’un débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2), l’élément d’appui (7) exerce un effort de flexion sur le bras flexible (6) produisant une force de réaction apte à transmettre un couple et amortir les acyclismes de rotation entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2).
  5. 5. Amortisseur de torsion selon la revendication 4, dans lequel l’élément d’appui (7) est un suiveur de came comportant un galet apte à rouler sur une surface de came (10) portée par le bras flexible (6).
  6. 6. Amortisseur de torsion selon la revendication 5, dans lequel le suiveur de came (7) est porté par le premier élément et le galet du suiveur de came est agencé radialement entre le bras flexible et une portion centrale (14) de la lame élastique, la lame élastique comportant deux portions latérales (15, 16) agencées circonférentiellement respectivement de part et d’autre du galet.
  7. 7. Amortisseur de torsion selon la revendication 6, dans lequel le suiveur de came (7) est agencé radialement à l’extérieur du bras flexible (6) et la portion centrale (14) de la lame élastique est agencée radialement à l’extérieur du suiveur de came (7).
  8. 8. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la première surface de butée sollicite la première portion de contact (15) de la lame élastique lorsque le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le premier sens de rotation est supérieur au premier seuil de débattement, le deuxième élément (2) portant en outre une deuxième surface de butée (22) en vis-à-vis circonférentiel d’une deuxième portion de contact (16) de la lame élastique, la deuxième portion de contact de la lame élastique étant agencée pour être distante de la deuxième surface de butée (22) lorsque le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon un deuxième sens de rotation (18) opposé au premier sens de rotation (27) est inférieur à un deuxième débattement seuil et sollicité par la deuxième surface de butée (22) pour produire une deuxième force de rappel agissant à l’encontre du débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le deuxième sens de rotation (18) lorsque ledit débattement angulaire est supérieur au deuxième débattement seuil.
  9. 9. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier élément comporte deux surfaces d’appui circonférentiels entre lesquels la lame élastique est maintenue circonférentiellement.
  10. 10. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la lame élastique présente différents états fléchis dans lesquels la lame élastique est déformée par la surface de butée (21,22), et une position libérée dans laquelle la surface de butée (21, 22) est distante de la lame élastique, la lame élastique étant agencée de manière à présenter, dans au moins un état fléchi, au moins un point d’appui circonférentiel et un point d’appui radial contre le premier élément (1).
  11. 11. Amortisseur de torsion selon la revendication 10, dans lequel le premier élément comporte une jupe (4) périphérique, la jupe (4) périphérique comportant une face radialement interne se développant circonférentiellement autour de l’axe de rotation X et en vis-à-vis radial de la lame élastique, la jupe (4) comportant en outre une portion saillante (28, 29) faisant saillie radialement vers l’axe de rotation X depuis la face radialement interne de la jupe (4), ladite portion saillante (28, 29) étant en vis-à-vis circonférentiel de la lame élastique, le point d’appui circonférentiel de la lame élastique dans un état fléchi de la lame élastique s’appuyant contre ladite portion saillante (28, 29)et le point d’appui radial de la lame élastique s’appuyant contre la face radialement interne de la jupe (4).
  12. 12. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le dispositif de fin de course comporte en outre une butée rigide comportant une première surface d’arrêt portée par le deuxième élément (2) et une deuxième surface d’arrêt (25, 26) portée par le premier élément (1), lesdites première et deuxième surfaces d’arrêt étant en vis-à-vis circonférentiels et agencées pour d’une part être distantes l’une de l’autre lors d’une rotation relative entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le premier sens de rotation inférieure à un débattement relatif maximal entre le premier élément et le deuxième élément, ledit débattement relatif maximal étant supérieur au premier seuil de débattement, et, d’autre part, être en butée l’une contre l’autre afin de limiter le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) lorsque ledit débattement atteint ledit débattement relatif maximal.
  13. 13. Amortisseur de torsion selon la revendication 12 en combinaison avec la revendication 8, dans lequel la butée rigide comporte en outre une troisième surface d’arrêt portée par le deuxième élément (2) et une quatrième surface d’arrêt portée par le premier élément (1), lesdites troisième et quatrième surfaces d’arrêt étant en vis-à-vis circonférentiels et agencées pour d’une part être distantes l’une de l’autre lors d’une rotation relative entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le deuxième sens de rotation inférieure à un deuxième débattement relatif maximal entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation, ledit deuxième débattement relatif maximal étant supérieur au deuxième seuil de débattement, et, d’autre part, être en butée l’une contre l’autre afin de limiter le débattement angulaire entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) selon le deuxième sens de rotation lorsque ledit débattement angulaire entre le premier élément et le deuxième élément selon le deuxième sens de rotation atteint ledit deuxième débattement relatif maximal, et dans lequel chaque surface d’appui circonférentiel est formé sur un organe d’appui circonférentiel comportant une face opposée à la lame élastique formant respectivement l’une parmi la deuxième surface d’arrêt et la quatrième surface d’arrêt.
  14. 14. Amortisseur de torsion selon l’une des revendications
    5 précédentes, dans lequel l’organe d’amortissement définit axialement un premier espace axial d’amortissement qu’il occupe axialement et l’amortisseur de torsion est caractérisé en ce que la lame élastique (11, 13, 30, 36) est agencée pour fléchir orthogonalement à l’axe de rotation X, la lame élastique étant située dans un deuxième espace axial, le deuxième espace axial étant situé au moins en partie 10 dans le premier espace axial d’amortissement occupé par l’organe d’amortissement.
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