FR3069601A1 - Dispositif de fin de course pour un amortisseur de torsion - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un amortisseur de torsion, destiné à une chaîne de transmission de véhicule automobile, comportant : - un premier et un deuxième éléments (1, 2) montés mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre selon un axe de rotation X ; - un organe élastique d'amortissement (6) agencé pour amortir les acyclismes et transmettre un couple entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) ; - un dispositif de fin de course apte à limiter la rotation relative du deuxième élément (2) par rapport au premier élément (1) comportant une première butée (19, 46) qui est portée par le deuxième élément (2) et disposée radialement à l'extérieur du bord externe de la portion de liaison (34), la première butée (19, 46) présentant une première surface de butée (21, 52) s'étendant vers l'intérieur jusqu'à une distance radiale d2 de l'axe X inférieure à la distance d1 à laquelle s'étend une zone sommitale (38) d'une portion de liaison (34) de l'organe élastique d'amortissement (6).

Description

DISPOSITIF DE FIN DE COURSE POUR UN AMORTISSEUR DE TORSION

Domaine technique

L’invention se rapporte au domaine des amortisseurs de torsion destinés à équiper les transmissions de véhicule automobile.

Arrière-plan technologique

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.

Le document FR 3008152 divulgue un double volant amortisseur à bras ou lames flexibles. Le double volant amortisseur comporte 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 le volant d’inertie secondaire et coopérant chacun avec un galet associé monté mobile en rotation sur le volant primaire.

Lors d’une transmission de couple entre le volant primaire et le volant secondaire, chaque galet se déplace le long d’une surface de came ménagée sur l’un des bras flexibles entraînant ainsi une rotation relative entre les volants primaire et secondaire. Ce faisant, le galet 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.

Le double volant amortisseur comporte des butées de fin de course aptes à limiter le débattement angulaire relatif entre les volants d’inertie primaire et secondaire. De telles butées permettent de transmettre un couple entre le volant d’inertie primaire et le volant d’inertie secondaire, en cas de destruction des moyens d’amortissement, ou permettent de protéger les moyens d’amortissement en cas de transmission d’un sur-couple résultant de conditions d’utilisation limites ou d’un dysfonctionnement du groupe motopropulseur. Afin d’optimiser le débattement angulaire, les butées, côté volant d’inertie primaire, sont fixées à proximité des suiveurs de came et les butées, côté volant d’inertie secondaire, sont fixées sur le volant secondaire en regard d’une portion coudée des bras flexibles.

Toutefois, les butées telles que décrites et illustrées dans le document précité ne sont pas pleinement satisfaisantes en raison des accumulations de contraintes dans les butées.

En effet, les butées sont réalisées par tournage et leur forme est circulaire. Par conséquent, le niveau des contraintes susceptibles d’être exercées sur les butées ne peut être diminué en augmentant la dimension radiale des surfaces de contact qu’au détriment d’une diminution de l’encombrement radial des bras flexibles au niveau de leur portion coudée. Or, une telle diminution de l’encombrement radial des bras flexibles conduit à une augmentation de la concentration des contraintes au niveau de la portion coudée des lames flexibles, ce qui conduit à les fragiliser.

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 permettre une diminution du niveau des contraintes susceptibles de s’exercer sur les butées sans dégrader la résistance mécanique des bras flexibles.

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

- un premier et un deuxième éléments montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation X ;

- un organe élastique d’amortissement agencé pour amortir les acyclismes et transmettre un couple entre le premier élément et le deuxième élément ; l’organe élastique d’amortissement étant formé par un bras flexible comportant une portion de montage fixée sur le deuxième élément, une portion de transmission coopérant avec un élément d’appui qui est agencé pour transmettre le couple entre la portion de transmission et le premier élément et une portion de liaison reliant la portion de transmission à la portion de montage ; la portion de liaison étant coudée et comportant un bord externe qui présente une zone sommitale qui constitue la zone du bord externe qui est radialement la plus éloignée de l’axe X ; la zone sommitale étant, dans une position relative de repos du premier et du deuxième éléments, disposée à une distance radiale d1 de l’axe X ; et

- au moins un premier dispositif de fin de course apte à limiter la rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément selon au moins un premier sens de rotation ; le premier dispositif de fin de course comportant une première butée qui est portée par le deuxième élément et disposée radialement à l’extérieur du bord externe de la portion de liaison, la première butée présentant une première surface de butée qui est apte à venir en contact contre une première surface de contact portée par le premier élément pour un débattement supérieur à un premier seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément selon le premier sens de rotation ; la première surface de butée s’étendant jusqu’à une distance radiale d2 de l’axe X inférieure à la distance d1.

Ainsi, grâce à un tel agencement, la performance du dispositif de fin de course ne limite plus la performance du bras flexible, et vice versa. Notamment, la dimension radiale de la première surface de butée est susceptible d’être augmentée sans diminution du rayon de courbure de la portion coudée des bras flexibles et par conséquent sans dégrader la résistance mécanique des bras flexibles.

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, la première butée est solidaire en rotation du deuxième élément, autrement dit fixe par rapport au deuxième élément.

Selon un mode de réalisation, la première surface de butée s’étend radialement vers l’intérieur jusqu’à la distance radiale d2 de l’axe X inférieure à la distance d1.

Selon un mode de réalisation, la première surface de contact s’étend également jusqu’à une distance radiale de l’axe X inférieure à la distance d1.

Selon un mode de réalisation, le bord externe de la portion de liaison présente une forme convexe.

Selon un mode de réalisation, la première butée est formée sur une portion saillante solidaire du deuxième élément et faisant saillie en direction du premier élément.

Selon un mode de réalisation, la première surface de butée est décalée circonférentiellement par rapport à la zone sommitale.

Selon un mode de réalisation, la première surface de butée est disposée circonférentiellement entre la zone sommitale et la première surface de contact.

Selon un mode de réalisation, la première butée présente une surface interne qui est radialement en regard du bord externe de la portion de liaison, la surface interne de la première butée présentant au moins une portion qui s’étend depuis un bord interne de la première surface de butée, circonférentiellement dans une direction opposée à la première surface de contact, et qui présente une forme complémentaire à celle du bord externe de la portion de liaison. Ainsi, la résistance mécanique de la première butée peut être optimisée au regard de la géométrie du bord externe de la portion de liaison.

Selon un mode de réalisation, l’un parmi la première surface de butée et la première surface de contact est formée sur un organe de butée élastique apte se déformer lorsque la première surface de butée et la première surface de contact viennent en contact. Un tel organe de butée élastique permet d’absorber l’énergie des chocs en fin de course de sorte que les nuisances sonores liées à un tel choc sont faibles, voire inexistante.

Selon un mode de réalisation, la première surface de contact est formée sur l’organe de butée élastique qui est porté par le premier élément et qui est agencé pour produire une force de rappel agissant à l’encontre de la rotation du deuxième élément par rapport au premier élément selon le premier sens de rotation lorsque la première surface de butée est en contact contre la première surface de contact.

Selon un mode de réalisation, l’organe de butée élastique est une lame élastique portée par le premier élément.

Selon un mode de réalisation, la lame élastique est courbée dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X.

Selon un mode de réalisation, la lame élastique est courbée avec une concavité tournée vers l’axe de rotation X.

Selon un mode de réalisation, la première surface de contact est formée à l’un des zones d’extrémités de la lame élastique.

Selon un mode de réalisation, le premier élément comporte deux éléments d’appui circonférentiels entre lesquels la lame élastique est maintenue circonférentiellement.

Selon un mode de réalisation, la lame élastique est maintenue précontrainte entre les deux éléments d’appuis circonférentiels.

Selon un mode de réalisation, les deux éléments d’appui circonférentiels sont des portions saillantes, radialement vers l’intérieur, de la jupe.

Selon un mode de réalisation, la première surface de butée comporte une première portion et une deuxième portion, la première portion étant destinée à venir en contact contre la première surface de contact pour un débattement supérieur au premier seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément, depuis la position relative de repos, selon le premier sens de rotation ; la deuxième portion étant destinée à venir en contact contre une surface d’arrêt fixe par rapport au premier élément pour un débattement supérieur à un deuxième seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément, depuis la position relative de repos, selon le premier sens de rotation, le deuxième seuil étant supérieur au premier seuil.

Selon un mode de réalisation, la surface d’arrêt est formée par une portion saillante ménagée dans le premier élément et qui, par exemple, fait saillie radialement vers l’intérieur depuis une jupe d’orientation axiale du premier élément.

Selon un mode de réalisation, le débattement angulaire entre le premier et le deuxième seuil est compris entre 1 et 3°.

Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de la première surface de butée prolonge radialement vers l’extérieur la première portion de la première surface de butée.

Selon un mode de réalisation, le bord interne de la première portion est circonférentiellement moins éloignée d’une direction radiale passant par la zone sommitale qu’un bord externe de la première portion. Un tel agencement permet d’optimiser le contact entre la première portion de la première surface de butée et la première surface de contact formée sur l’organe de butée élastique lorsque le débattement relatif entre le volant primaire et le volant secondaire arrive au voisinage du deuxième seuil de débattement.

Selon un mode de réalisation, la première portion de la première surface de butée est inclinée d’un angle compris entre 0.5 et 10° par rapport à une direction radiale passant par le bord interne de la première portion.

Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de la première surface de butée est inclinée par rapport à une direction radiale passant par un bord interne de la deuxième portion. Ceci permet, pour un encombrement radial donné, d’augmenter la surface de la deuxième portion de sorte à diminuer les niveaux de contraintes.

Selon un mode de réalisation, la deuxième portion est circonférentiellement plus éloignée d’une direction radiale passant par la zone sommitale qu’un bord externe de la deuxième portion et la surface d’arrêt fixe par rapport au premier élément présente une inclinaison complémentaire.

Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de la première surface de butée est inclinée par rapport à une direction radiale passant par un bord interne de la deuxième portion d’un angle compris entre 25 et 65°.

Selon un mode de réalisation, la première surface de contact est fixe par rapport au premier élément.

Selon un mode de réalisation, la première surface de contact est formée par une portion saillante ménagée dans le premier élément et qui, par exemple, fait saillie radialement vers l’intérieur depuis une jupe d’orientation axiale du premier élément.

Selon un mode de réalisation, la portion saillante ménagée dans le premier élément et formant la première surface de contact est un des deux éléments d’appui circonférentiels entre lesquels la lame élastique est maintenue circonférentiellement.

Selon un mode de réalisation, le premier dispositif de fin de course comporte en outre une deuxième butée qui est portée par le deuxième élément, et par exemple solidaire en rotation du deuxième élément, et disposée radialement à l’extérieur du bord de la portion de liaison, la deuxième butée présentant une deuxième surface de butée qui est apte à venir en contact contre une deuxième surface de contact portée par le premier élément pour un débattement supérieur à un seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément, depuis la position relative de repos, selon le deuxième sens de rotation ; la deuxième surface de butée s’étendant radialement vers l’intérieur jusqu’à une distance radiale d3 de l’axe X inférieure à la distance d1.

Selon un mode de réalisation, la deuxième butée est formée sur une portion saillante solidaire du deuxième élément et faisant saillie en direction du premier élément.

Selon un mode de réalisation, la deuxième surface de butée est décalée circonférentiellement par rapport à la zone sommitale.

Selon un mode de réalisation, la deuxième surface de contact est formée sur un organe de butée élastique qui est porté par le premier élément et qui est agencé pour produire une force de rappel agissant à l’encontre de la rotation du deuxième élément par rapport au premier élément selon le deuxième sens de rotation lorsque la deuxième surface de butée est en contact contre la deuxième surface de contact.

Selon un mode de réalisation, la deuxième surface de butée comporte une première portion et une deuxième portion, la première portion étant destinée à venir en contact contre la deuxième surface de contact pour un débattement supérieur audit premier seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément selon le deuxième sens de rotation ; la deuxième portion étant destinée à venir en contact contre une surface d’arrêt fixe par rapport au premier élément pour un débattement supérieur à un deuxième seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément selon le deuxième sens de rotation, le deuxième seuil étant supérieur au premier seuil.

Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de la deuxième surface de butée prolonge radialement vers l’extérieur la première portion de la deuxième surface de buté.

Selon un mode de réalisation, la deuxième surface de butée est disposée circonférentiellement entre la zone sommitale et la deuxième surface de contact.

Selon un mode de réalisation, la deuxième butée présente une surface interne qui est radialement en regard du bord externe de la portion de liaison, la surface interne de la deuxième butée présentant au moins une portion qui s’étend depuis un bord interne de la deuxième surface de butée, circonférentiellement dans une direction opposée à la deuxième surface de contact et qui présente une forme complémentaire à celle du bord externe de la portion de liaison. Ainsi, la résistance mécanique de la deuxième butée peut être optimisée en fonction de la géométrie du bord externe de la portion de liaison.

Selon un mode de réalisation, la première et la deuxième butées sont ménagées à deux extrémités opposées d’une portion saillante ménagée sur le deuxième élément.

Selon un autre mode de réalisation, la première et la deuxième butées sont chacune ménagées dans une portion saillante respective ménagée sur le deuxième élément.

Selon un mode de réalisation, la portion de liaison du bras flexible se déforme élastiquement lorsqu’un couple est transmis par le bras flexible entre le premier élément et le deuxième élément.

Selon un mode de réalisation, la portion de liaison est coudée et comporte un brin interne prolongeant la portion de montage, un brin externe prolongeant la portion de transmission et un coude reliant le brin interne et le brin externe, le coude formant un angle tel qu’une portion du brin interne se situe radialement entre une portion du brin externe et l’axe X.

Selon un mode de réalisation, le bras flexible est agencé pour fléchir en transmettant un couple entre le premier élément et le deuxième élément, la transmission d’un couple étant accompagnée d’une rotation relative entre le premier et le deuxième élément, le bras flexible présentant différents état de flexion selon la valeur du couple transmis, la première butée et la portion de liaison étant agencées de sorte à être maintenues espacées quel que soit l’état de flexion du bras flexible. Ainsi, en évitant un contact entre le bras flexible et la première butée, on évite de fragiliser le bras flexible.

Selon un mode de réalisation, la position de repos de l’organe élastique d’amortissement correspond à une position pour laquelle aucun couple ne transite entre le premier et le deuxième élément.

Selon un mode de réalisation, la portion de transmission de l’organe élastique d’amortissement présente une surface de came et l’élément d’appui comporte un suiveur de came agencé pour coopérer avec la surface de came.

Selon un mode de réalisation, le suiveur de came est un galet monté mobile en rotation sur le premier élément.

Selon un mode de réalisation, l’élément d’appui est disposé radialement à l’extérieur de la portion de transmission de l’organe élastique d’amortissement. Une telle disposition permet de retenir radialement l’organe élastique d’amortissement lorsqu’il est soumis à la force centrifuge.

Selon un mode de réalisation, l’organe élastique d’amortissement est agencé pour se déformer dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation.

Selon un mode de réalisation, la portion de transmission comporte une extrémité libre qui est opposée à la portion de liaison.

Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion comporte :

- un deuxième organe élastique d’amortissement formé par un bras flexible comportant une portion de montage fixée sur le deuxième élément, une portion de transmission coopérant avec un élément d’appui qui est agencé pour transmettre le couple entre la portion de transmission et le premier élément et une portion de liaison reliant la portion de transmission à la portion de montage ; la portion de liaison étant coudée et comportant un bord externe qui présente une zone sommitale qui constitue la zone du bord externe qui est radialement la plus éloignée de l’axe X ; la zone sommitale étant, dans une position relative de repos du premier et du deuxième éléments, disposée à une distance radiale d1 ’ de l’axe X;

- un deuxième dispositif de fin de course apte à limiter la rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément selon au moins le deuxième sens de rotation ; le deuxième dispositif de fin de course comportant une première butée qui est portée par le deuxième élément et disposée radialement à l’extérieur du bord externe de la portion de liaison du deuxième organe élastique d’amortissement, la première butée présentant une première surface de butée qui est apte à venir en contact contre une première surface de contact portée par le premier élément pour un débattement supérieur à un premier seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément par rapport au premier élément selon le deuxième sens de rotation ; la première surface de butée s’étendant jusqu’à une distance radiale d2’ de l’axe X inférieure à la distance d1 ’.

Selon un mode de réalisation, le premier dispositif de fin de course est symétrique au deuxième dispositif de fin de course par rapport à l’axe de rotation (X).

Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion comporte deux organes élastiques d’amortissement précités, l’amortisseur de torsion comportant un dispositif de fin de course précité pour chacun des deux organes élastiques d’amortissement.

Selon un mode de réalisation, le bras flexible a une zone d’extrémité libre apte à se déplacer radialement lorsque le bras fléchit.

Selon un autre mode de réalisation, les deux zones d’extrémité du bras flexible sont montées sur le deuxième élément.

Selon un mode de réalisation, l’amortisseur de torsion est un double volant amortisseur.

Selon un mode de réalisation, le premier élément et le second élément forment respectivement le volant d’inertie primaire et le volant d’inertie secondaire du double volant amortisseur.

Selon un autre mode de réalisation, le premier élément et le second élément forment respectivement le volant d’inertie secondaire et le volant d’inertie primaire du double volant amortisseur.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule automobile comportant un amortisseur de torsion précité.

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 avant en coupe radiale d’un double volant amortisseur selon un premier mode de réalisation et dans laquelle une partie avant du volant d’inertie secondaire n’est pas illustrée.

- La figure 2 est une vue en perspective schématique du volant secondaire du double volant amortisseur 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 du double volant amortisseur de la figure 1.

- La figure 4 est une vue détaillée du double volant amortisseur de la figure 1 lorsque le débattement relatif entre le volant primaire et le volant secondaire dépasse un deuxième seuil de débattement.

- La figure 5 est une vue avant, en coupe selon un plan radial, d’un double volant amortisseur selon un deuxième mode de réalisation dans laquelle une partie avant du volant d’inertie secondaire n’est pas représentée.

- La figure 6 est une vue avant, en coupe selon un plan radial, d’un double volant amortisseur selon un troisième mode de réalisation et dans laquelle une partie avant du volant secondaire n’est pas 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'orientation radiale est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation de l’amortisseur de torsion déterminant l'orientation axiale et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant dudit axe, l'orientation circonférentielle est dirigée orthogonalement à l'axe de l’amortisseur de torsion et orthogonalement à la direction radiale. Les termes externe et interne sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation de l’amortisseur de torsion, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les termes arrière et avant 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, ou de tout autre type d’amortisseur de torsion.

Un double volant amortisseur, tel qu’illustré sur les figures 1 à 4, comporte un volant d’inertie primaire 1 et un volant d’inertie 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 par exemple un plateau de réaction pour un disque de friction d’un embrayage.

Le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 comportent un moyeu respectivement interne 31 et externe 32. 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 33 qui est intercalé radialement entre le moyeu interne 31 et le moyeu externe 32.

Le volant primaire 1 comporte un plateau primaire 3 se développant radialement depuis le moyeu interne 31. 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 32.

Le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 sont couplés en rotation par des organes élastiques d’amortissement. Chaque organe élastique d’amortissement comporte un bras 6 flexible coopérant avec un suiveur de came 7 respectif.

Chaque bras 6 comporte :

- une portion de montage 8 qui assure la fixation dudit bras 6 sur le volant secondaire 2 ;

- une portion de transmission 9 qui présente une surface de came coopérant avec un élément d’appui qui est relié au volant primaire 1 et qui est constitué dans, le mode de réalisation représenté, d’un suiveur de came 7 ;et

- une portion de liaison 34 qui relie la portion de montage 8 à la portion de transmission 9.

La portion de montage 8 est fixée sur le volant secondaire 2 par tout moyen adapté, par exemple au moyen de rivets.

Les suiveurs de came 7, illustrés sur la figure 1, sont fixés sur le volant primaire 1 et présentent chacun un galet monté mobile en rotation sur le volant primaire 1 autour d’un axe de rotation, parallèle à l’axe de rotation X. Pour ce faire, chaque galet est monté mobile en rotation, par l’intermédiaire d’un palier à roulement, sur une tige qui est fixée au volant primaire. Chaque galet coopère avec la surface de came 10 de la portion de transmission 9 de l’un des bras 6. Les galets sont disposés radialement à l’extérieur de leur surface de came 10 respective de sorte à maintenir radialement les bras 6 lorsqu’ils sont soumis à la force centrifuge. Les galets sont agencés pour rouler contre ladite surface de came 10 lorsqu’un couple est transmis entre les volants primaire 1 et secondaire 2 entraînant ainsi un mouvement relatif entre les volants primaire 1 et secondaire 2.

La figure 1 illustre le double volant amortisseur dans une position relative 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’une rotation relative entre lesdits volants primaire 1 et secondaire 2. Chaque surface de came 10 est agencée de telle sorte que, lorsqu’un couple est transmis entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 dans un sens ou dans l’autre, le galet roule sur la surface de came 10, entraînant ainsi une rotation relative entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 dans un sens ou dans l’autre, depuis la position relative de repos. Ce faisant, le galet exerce un effort de flexion sur le bras 6. Par réaction, le bras 6 exerce sur le galet une force de rappel qui tend à ramener les volants primaire 1 et secondaire 2 vers leur position relative de repos. Ainsi, les bras 6 sont aptes 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). 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 1 sont amorties par la flexion des bras 6. Pour plus de détails quant au fonctionnement et à la structure des bras 6, on pourra notamment se reporter aux documents FR3000155, FR3002605 et FR3008152.

La portion de liaison 34 présente une forme générale coudée. La portion de liaison 34 présente un brin interne 35 prolongeant la portion de montage 8, un brin externe 36 prolongeant la portion de transmission 9 et un coude 37 reliant le brin interne 35 et le brin externe 36. Le coude 37 forme un angle de l’ordre de 180° de sorte qu’une portion du brin interne 35 se situe radialement entre une portion du brin externe 36 et l’axe X.

Le brin externe 36 de la portion de liaison comporte un bord externe qui est située en regard de la jupe 4 du volant primaire 1. Le bord externe est convexe et présente une zone sommitale 38. Cette zone sommitale 38 correspond à la zone du bord externe de la portion de liaison qui est la plus éloignée de l’axe X. Comme représenté sur les figures 1 et 4, cette zone sommitale est placée à une distance d1 de l’axe X.

Dans le mode de réalisation représenté, les bras 6 sont fabriqués de manière indépendante, chaque bras 6 comportant une portion de montage 8 et une portion de transmission 9 qui lui sont propres. Les deux bras 6, tels qu’illustrées sur les figures 1 et 2, 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. Les bras 6 sont par exemple réalisés dans un matériau à ressort tel qu’un acier à ressort. Dans un autre 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 et les portions de liaison de chacun des bras 6. Par ailleurs, les bras 6 peuvent être réalisés à l’aide d’une pluralité de lamelles superposées axialement par clinchage.

Afin d’éviter les dégradations de l’organe d’élastique d’amortissement 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, le double volant amortisseur comporte au moins 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 premier seuil de débattement.

Les dispositifs de fin de course comportent deux organes de butée élastiques 39 agencés sur le volant primaire 1 et deux portions saillantes 12 formant butée agencées sur le volant secondaire 2. Les deux organes de butée élastiques 11 sont symétriques par rapport à l’axe X de sorte que la description ci-après, réalisée pour un organe de butée élastique 11, s’applique par analogie à l’autre organe de butée élastique 11. De même, les portions saillantes 12 sont symétriques par rapport à l’axe X, la description ci-après d’une portion saillante 12 s’appliquant par analogie à l’autre portion saillante 12.

Chaque organe élastique de butée 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 sont situées circonférentiellement de part et d’autre de la portion centrale 14 et 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.

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. Ceci permet ainsi de réaliser une lame 13 circonférentiellement allongée de sorte à 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.

La lame 13 est montée dans une rainure 17, représentée sur la figure 3, qui est ménagée dans le volant primaire 1. Cette rainure 17 est ménagée dans l’épaisseur du plateau primaire 3, par exemple en usinage le 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. 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. 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 4 comporte en outre circonférentiellement de part et d’autre de la lame 13 une portion saillante 28, 29 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 4 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.

Selon un mode de réalisation, la lame 13 est logée dans la rainure 17, dans un état précontraint. En d’autres termes, en position de repos, la portion centrale 14 est 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 sont 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 de la rainure 17 sont aptes à retenir radialement les extrémités circonférentielles 15 et 16 de la lame 13, ce qui limite le mouvement de la lame 13 en direction de l’axe de rotation X.

Comme représenté sur la figure 2, les deux portions saillantes 12 font saillie axialement du volant secondaire 2 en direction du volant primaire 1. Les portions saillantes 12 sont par exemple formées dans la masse du volant secondaire 2. Les portions saillantes 12 sont par exemple chacune disposées radialement à l’extérieur et en regard du bord externe de la portion de liaison 37 de l’un des bras flexibles 6.

Chaque portion saillante 12 présente deux butées 19, 20 qui sont respectivement destinées à venir en contact contre la surface de contact de l’une ou l’autre des deux lames 13 pour une rotation relative du volant secondaire 2 par rapport au volant primaire 1 dépassant un seuil selon l’un ou l’autre sens de rotation. Ainsi, l’une des butées 19 comporte une surface de butée 21 en vis-à-vis circonférentiel de la première extrémité circonférentielle 15 de l’une des lames 13 tandis que l’autre butée 20 comporte une surface de butée 22 en vis-à-vis circonférentiel de la deuxième extrémité circonférentielle 16 de l’autre lame 13.

Dans le mode de réalisation représenté, chaque surface de butée 21, 22 comporte une portion interne 23, 24 et une portion externe 25, 26 adjacentes. La portion interne 23 de chaque surface de butée 21, 22 est en vis-à-vis circonférentiel de l’une des extrémités circonférentielles 15, 16 de l’une des lames 13 tandis que la portion externe 25, 26 de chaque surface de butée 21, 22 est en vis-à-vis circonférentiel de l’une des portions saillantes 28, 29.

Ainsi, lors d’une rotation relative du volant secondaire 2 par rapport au volant primaire 1 selon le sens de rotation correspondant à la flèche 27 et dépassant un premier seuil de débattement prédéterminé, la portion interne 23 de la surface de butée 21 entre en contact avec l’extrémité circonférentielle 15 de l’une des lames 13. Ainsi, la portion interne 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 autorisant un débattement angulaire supplémentaire entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2. Cette déformation de la lame est assurée par le blocage en déplacement circonférentiel de la lame 13, c’est-à-dire 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 en position fléchie 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.

Comme représenté sur la figure 4, lorsque le débattement angulaire dépasse un deuxième seuil de débattement supérieur au premier seuil, la portion externe 25 de la première surface de butée 21 vient en appui contre une surface d’arrêt formée sur la portion saillante 28 de la jupe 4, ce qui interdit tout débattement angulaire supplémentaire du volant secondaire 2 par rapport au volant primaire 1 selon le sens de rotation en cause. L’angle entre les deux seuils de débattement précités est compris entre 1 et 3°, par exemple de l’ordre de 1,5°.

Chaque dispositif de fin de course fonctionne de manière analogue lors d’une rotation relative du volant secondaire 2 par rapport au volant primaire 1 selon un deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation 27 et illustré par la flèche 18 sur la figure 1.

Comme représenté sur les figures 1 et 4, chaque portion saillante 12 est disposée en regard d’une portion de liaison 34 de l’un des bras élastique 6. En outre, les deux butées 19, 20 de chaque portion saillante 12 sont réparties de part et d’autre de la zone sommitale 38. Les portions saillantes 12 présentent une surface interne 39 qui est en regard du bord externe du brin externe 36 de la portion de liaison 34 et qui présente une forme sensiblement complémentaire à celle dudit bord externe. Ainsi, le bord interne 40, 41 de chaque surface de butée 21, 22 est situé à une distance radiale d2 ou d3 de l’axe X qui est inférieure à la distance radiale d1 entre la zone sommitale 38 du bord externe de la portion de liaison 34 et l’axe X. Un tel agencement permet ainsi d’augmenter les dimensions radiales des surfaces de butée sans diminution du rayon de courbure du coude 37 de la portion de liaison 34.

De manière avantageuse, la portion externe 25, 26 de chaque surface de butée 21, 22 est inclinée par rapport à une direction radiale passant par ladite portion externe 25, 26, ce qui permet, pour un encombrement radial donnée, d’augmenter la surface de la portion externe 25, 26 de sorte à diminuer les niveaux de contraintes. L’inclinaison de la portion externe 25, 26 est telle que le bord interne de la portion externe 25, 26 est circonférentiellement plus éloigné de la zone sommitale 38 de la portion de liaison 34 que son bord externe. L’angle d’inclinaison de la portion externe 25, 26 par rapport à une direction radiale passant par le bord interne de la portion externe 25, 26 est par exemple compris entre 25 et 65°.

Par ailleurs, la portion interne 23, 24 de la surface de butée 21, 22 s’étend radialement ou est légèrement inclinée, de l’ordre de quelques dégrées, par rapport à la direction radiale passant par le bord interne 40, 41 de la portion interne 23, 24 de telle sorte que le bord interne de la portion interne 23, 24 est circonférentiellement moins éloigné d’une direction radiale passant par la zone sommitale 38 de la portion de liaison 34 que son bord externe. Un tel agencement permet d’optimiser le contact entre la portion interne 23, 24 et l’extrémité circonférentielle 15, 16 de la lame 13 correspondante lorsque le débattement relatif entre le volant primaire 1 et le volant secondaire 2 arrive au voisinage du deuxième seuil de débattement.

La figure 5 illustre un double volant amortisseur selon un second mode de réalisation. Ce mode de réalisation ne diffère du mode de réalisation précédent que par la structure des portions saillantes 42, 43 du volant secondaire 2 formant butée. En effet, dans ce mode de réalisation, les deux butées 19, 20, disposées de part et d’autre de la zone sommitale 38 de la portion de liaison 34 d’un bras 6, sont chacune formées par une portion saillante 42, 43 distincte. Dans ce mode de réalisation, les portions saillantes 42, 43 sont séparées l’une de l’autre selon la direction circonférentielle et disposées circonférentiellement de part et d’autre de la zone sommitale 38 de la portion de liaison 34. Chacune des portions saillantes 42, 43 présente une surface interne 39 qui est en regard du bord externe du brin externe 36 de la portion de liaison 34 et qui présente une forme sensiblement complémentaire à celle dudit bord externe. Ainsi, comme dans le mode de réalisation précédent, le bord interne 40, 41 de chaque surface de butée 21, 22 est situé à une distance radiale d2 ou d3 de l’axe X qui est inférieure à la distance radiale d1 entre la zone sommitale 38 du bord externe de la portion de liaison 34 et l’axe X.

La figure 6 illustre un double volant amortisseur selon un troisième mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation décrit en relation avec les figures 1 à 4 en ce que les dispositifs de fin de course présentent une structure simplifiée. En effet, les dispositifs de fin de course ne comportent ici aucun organe de butée élastique permettant une mise en butée progressive. Les dispositifs de fin de course présentent, d’une part, des portions saillantes 44 formant butée et agencées sur le volant secondaire 2 et, d’autre part, des portions saillantes 45 formant butée et agencées sur le volant primaire 1. Chaque portion saillante 44 comporte deux butées 46, 47 qui sont respectivement destinées à venir en butée contre une butée 48, 49 respective de l’une ou l’autre des portions saillantes 45. Les deux butées 48, 49 de chaque portion saillante 45 sont disposées de part et d’autre du suiveur de came 7 est présentent chacune une surface de contact 50, 51 s’étendant selon une direction radiale. Par ailleurs, chacune des deux butées 46, 47 des portions saillantes 44 comporte une surface de butée 52, 53 s’étendant selon une direction radiale et destinée à venir contre la surface de contact 50, 51 en regard lors d’un débattement angulaire dépassant un seuil de débattement.

Comme dans le mode de réalisation précédent, chaque portion saillante 44 est disposée en regard d’une portion de liaison 34 de l’un des bras élastique 6. En outre, les deux butées 52, 53 de chaque portion saillante 44 sont réparties de part et d’autre de la zone sommitale 38. Les portions saillantes 44 présentent une surface interne 54 qui est en regard du bord externe du brin externe 36 de la portion de liaison 34 et qui présente une forme sensiblement complémentaire à celle dudit bord externe. Ainsi, comme dans les modes de réalisation précédents, le bord interne 55, 56 de chaque surface de butée 52, 53 est situé à une distance radiale d2 ou d3 de l’axe X qui est inférieure à la distance radiale d1 entre la zone sommitale 38 du bord externe de la portion de liaison 34 et l’axe X.

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 (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Amortisseur de torsion, destiné à une chaîne de transmission de véhicule automobile, comportant :

   - un premier et un deuxième éléments (1, 2) montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation X ;

   - un organe élastique d’amortissement (6) agencé pour amortir les acyclismes et transmettre un couple entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2) ; l’organe élastique d’amortissement (6) étant formé par un bras flexible comportant une portion de montage (8) fixée sur le deuxième élément (2), une portion de transmission (9) coopérant avec un élément d’appui (7) qui est agencé pour transmettre le couple entre la portion de transmission et le premier élément (1) et une portion de liaison (34) reliant la portion de transmission (9) à la portion de montage (8) ; la portion de liaison (34) étant coudée et comportant un bord externe qui présente une zone sommitale (38) qui constitue la zone du bord externe qui est radialement la plus éloignée de l’axe X ; la zone sommitale (38) étant, dans une position relative de repos du premier et du deuxième éléments (1, 2), disposée à une distance radiale d1 de l’axe X ; et

   - au moins un premier dispositif de fin de course apte à limiter la rotation relative du deuxième élément (2) par rapport au premier élément (1) selon au moins un premier sens de rotation ; le premier dispositif de fin de course comportant une première butée (19, 46) qui est portée par le deuxième élément (2) et disposée radialement à l’extérieur du bord externe de la portion de liaison (34), la première butée (19, 46) présentant une première surface de butée (21, 52) qui est apte à venir en contact contre une première surface de contact (15, 50) portée par le premier élément (1) pour un débattement supérieur à un premier seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément (2) par rapport au premier élément (1) selon le premier sens de rotation ; la première surface de butée (21, 52) s’étendant jusqu’à une distance radiale d2 de l’axe X inférieure à la distance d1.
2. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel la première surface de butée (21, 52) est disposée circonférentiellement entre la zone sommitale (38) et la première surface de contact (15, 50).
3. 3. Amortisseur de torsion selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première butée (19, 46) présente une surface interne (39, 54) qui est radialement en regard du bord externe de la portion de liaison (34), la surface interne de la première butée (19, 46) présentant au moins une portion qui s’étend depuis un bord interne (40, 55) de la première surface de butée (21, 52), circonférentiellement dans une direction opposée à la première surface de contact (15, 50), et qui présente une forme complémentaire à celle du bord externe de la portion de liaison (34).
4. 4. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’un parmi la première surface de butée (21, 52) et la première surface de contact est formée sur un organe de butée élastique (11) apte se déformer lorsque la première surface de butée et la première surface de contact viennent en contact.
5. 5. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la première surface de contact (15) est formée sur l’organe de butée élastique (11) qui est porté par le premier élément (1) et qui est agencé pour produire une force de rappel agissant à l’encontre de la rotation du deuxième élément (2) par rapport au premier élément (1) selon le premier sens de rotation lorsque la première surface de butée (21) est en contact contre la première surface de contact (15).
6. 6. Amortisseur de torsion selon la revendication 4, dans lequel la première surface de butée (21) comporte une première portion (23) et une deuxième portion (25), la première portion (23) étant destinée à venir en contact contre la première surface de contact (15) pour un débattement supérieur au premier seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément (2) par rapport au premier élément (1), depuis la position relative de repos, selon le premier sens de rotation ; la deuxième portion (25) étant destinée à venir en contact contre une surface d’arrêt (28) fixe par rapport au premier élément (1) pour un débattement supérieur à un deuxième seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément (1) par rapport au premier élément (1), depuis la position relative de repos, selon le premier sens de rotation, le deuxième seuil étant supérieur au premier seuil.
7. 7. Amortisseur de torsion selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la deuxième portion (25) de la première surface de butée (21) prolonge radialement vers l’extérieur la première portion (23) de la première surface de butée (21).
8. 8. Amortisseur de torsion selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la deuxième portion (25) de la première surface de butée (21) est inclinée par rapport à une direction radiale passant par un bord interne de la deuxième portion (25).
9. 9. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la première surface de contact (50) est fixe par rapport au premier élément (1).
10. 10. Amortisseur de torsion selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le premier dispositif de fin de course comporte en outre une deuxième butée (20, 47) qui est solidaire en rotation du deuxième élément (2) et disposée radialement à l’extérieur du bord de la portion de liaison (34), la deuxième butée (20, 47) présentant une deuxième surface de butée (22, 53) qui est apte à venir en contact contre une deuxième surface de contact (16, 51) portée par le premier élément pour un débattement supérieur à un seuil, lors d’une rotation relative du deuxième élément (2) par rapport au premier élément (1), depuis la position relative de repos, selon le deuxième sens de rotation ; la deuxième surface de butée (22, 53) s’étendant radialement vers l’intérieur jusqu’à une distance radiale d3 de l’axe X inférieure à la distance d1.
11. 11. Amortisseur de torsion selon la revendication 10, dans lequel la première et la deuxième butées (19, 20) sont ménagées à deux extrémités opposées d’une portion saillante (12, 44) ménagée sur le deuxième élément (2).
12. 12. Amortisseur de torsion, selon l’a revendication 10, dans lequel la première et la deuxième butées (19, 20), sont chacune ménagées dans une portion saillante (42, 43) respective ménagée sur le deuxième élément (2).
13. 13. Amortisseur de torsion, selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le bras flexible (6) est agencé pour fléchir en transmettant un couple entre le premier élément (1) et le deuxième élément (2), la transmission d’un couple étant accompagnée d’une rotation relative entre le premier et le deuxième élément (1,2), le bras flexible (6) présentant différents état de flexion selon la valeur du couple transmis, la première butée (19, 46) et la portion de liaison étant agencées de sorte à être maintenues espacées quel que soit l’état de flexion du bras flexible.