FR3130340A1 - Dispositif d’amortissement d’oscillations de torsion - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’amortissement d’oscillations de torsion Dispositif (1) d’amortissement d’oscillations de torsion comprenant : - un amortisseur d’oscillations de torsion (3) comprenant un premier élément d’entrée (31) apte à être solidariser en rotation autour d’un axe (X) de rotation à un arbre menant, un premier élément de sortie (10), et au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique (9) agencé entre le premier élément d’entrée et le premier élément de sortie, - un limiteur de couple (4) adapté pour exercer une friction et comprenant une friction, un couvercle (15) et un dispositif élastique, caractérisé en ce que le dispositif élastique comprend un premier élément élastique (18) et un élément de raidissement adapté pour augmenter la raideur dudit dispositif élastique. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne un dispositif d’amortissement d’oscillation de torsion notamment apte à être intégré dans une chaine de transmission d’un véhicule.
Les véhicules motorisés comportent généralement de tels dispositifs d’amortissement d’oscillation de torsion pour filtrer des acyclismes du moteur et permettre une transmission sans à-coups. Ce filtrage est typiquement réalisé par un amortisseur d’oscillation de torsion comprenant ou plusieurs ensembles ressorts-amortisseurs travaillant en torsion et permettant, au cours de la transmission du couple, un mouvement de rotation relative d’un premier élément tournant, couplé avec un élément menant de la chaîne de transmission en amont du dispositif d’amortissement, par rapport à un deuxième élément tournant, couplé avec un élément mené de la chaîne de transmission en aval du dispositif d’amortissement.
Il est connu d’équiper un tel dispositif d’amortissement d’oscillation de torsion d’un limiteur de couple. Celui-ci est configuré pour permettre la transmission d’un couple du premier élément tournant vers le deuxième élément tournant tout en limitant les chocs d’impact dans la ligne de transmission. Ces chocs résultent de manouvres exceptionnelles qui peuvent survenir sur le véhicule, tel que par exemple un freinage au cours du passage d’un obstacle.
On connait par la demande de brevet FR 3 039 613 un dispositif d’amortissement d’oscillations de torsion comprenant un amortisseur d’oscillation de torsion, un limiteur de couple situé en entrée et radialement au-dessus de l’amortisseur d’oscillation de torsion et un dispositif d’amortissement pendulaire situé axialement à côté du limiteur de couple. Cette architecture permet d’obtenir un amortissement satisfaisant des oscillations de torsion par le dispositif mais présente architecture particulièrement volumineuse. En outre, une telle architecture présente une inertie importante en aval du limiteur de couple, ce qui entraine de forts surcouples dans la chaîne de transmissions.
L’invention vise à améliorer ce type de dispositif.
L’invention a ainsi notamment pour objet un dispositif d'amortissement d'oscillations de torsion comprenant :
- un amortisseur d’oscillations de torsion comprenant un premier élément d’entrée apte à être solidariser en rotation autour d’un axe de rotation à un arbre menant, un premier élément de sortie, et au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique agencé entre le premier élément d’entrée et le premier élément de sortie,
- un limiteur de couple adapté pour exercer une friction et comprenant un dispositif élastique,
L’élément de raidissement permet d’obtenir un dispositif élastique, réalisant la charge du limiteur de couple, compact et efficace. Un tel dispositif élastique permet une architecture de limiteur de couple particulièrement compacte sans diminution des capacités de filtration. Cette diminution de l’encombrement du limiteur de couple permet une diminution de l’encombrement général du dispositif d’amortissement d’oscillation de torsion et/ou permet d’optimiser le positionnement du limiteur de couple sur la ligne de transmission du couple.
Plus particulièrement, l’encombrement radial d’un tel limiteur de couple est réduit.
En outre, cette diminution de l’encombrement du limiteur de couple est réalisée sans diminution des fonctionnalités du limiteur de couple et en maintenant une bonne tenue mécanique de ce dernier.
Ce dispositif est notamment adapté pour une chaîne de transmission de véhicule.
Cette architecture est particulièrement adaptée pour les chaine de transmission des moteurs hybrides.
L’amortisseur d’oscillation de torsion peut être un amortisseur quelconque.
L’amortisseur d’oscillation de torsion peut être un double volant amortisseur. Ce dernier comprend alors :
- un volant primaire formant le premier élément d’entrée apte à être relié à un vilebrequin de moteur thermique ou hybride du véhicule,
- un volant secondaire apte à être relié, directement ou indirectement, au deuxième élément d’entrée du limiteur de couple,
- une pluralité d’organes de rappel élastique montés les uns les autres en parallèle entre le volant primaire et le volant secondaire.
Le premier élément élastique présente un axe de révolution, une portion de l’axe de rotation formant ledit axe de révolution. Ainsi, la forme du premier élément élastique est facile à réaliser et permet d’allier surface de frottement et encombrement optimale pour le limiteur de couple. Le premier élément élastique est un disque annulaire. Le premier élément élastique est tronconique. L’élément de raidissement associé au premier élément élastique permet d’assurer la tenue mécanique du limiteur de couple comprenant un tel premier élément élastique.
L’élément de raidissement est un unique deuxième élément élastique empilé sur le premier élément élastique. Ainsi, la raideur du dispositif élastique est augmentée sans augmentation de l’encombrement radial du dispositif élastique et donc limiteur de couple.
Le deuxième élément élastique a le même axe de révolution que le premier élément élastique. Le deuxième élément est identique au premier élément élastique. Ainsi, la fabrication de ces éléments élastiques est standardisée ce qui permet d’en réduire les coûts (moins de pièces à fabriquer) et facilite le montage.
Le premier et le deuxième élément élastique sont axialement alignés. C’est-à-dire que le premier et le deuxième élément élastique ont une même hauteur radiale et sont sur une même direction axiale. Le premier et le deuxième élément élastique sont strictement superposées axialement. C’est-à-dire que l’ensemble d’une des surfaces axiales du deuxième élément élastique est au contact direct de l’ensemble d’une des surfaces axiales du premier élément élastique. Ainsi, l’efficacité du dispositif élastique est optimisée.
En variante, l’élément de raidissement est une pluralité d’éléments élastiques empilés sur le premier élément élastique. Ainsi, la raideur du dispositif élastique est augmentée sans augmentation de l’encombrement radial dispositif élastique et donc du limiteur de couple.
Tous les éléments élastiques de la pluralité d’éléments élastiques ont le même axe de révolution que le premier élément élastique. Tous les éléments élastiques de la pluralité d’éléments élastiques sont identiques au premier élément élastique. Ainsi, la fabrication de ces éléments élastiques est standardisée ce qui permet d’en réduire les coûts (moins de pièces à fabriquer) et facilite le montage.
La pluralité d’éléments élastiques comprend un deuxième élément élastique et un troisième élément élastique. Ainsi, le ratio entre efficacité et encombrement axial du dispositif élastique du limiteur de couple est optimisé.
En variante, l’élément de raidissement est un embouti pratiqué sur le premier élément élastique. Ainsi, la raideur du dispositif élastique est augmentée sans augmentation de l’encombrement radial et axial du dispositif élastique et donc du limiteur de couple.
L’embouti est continu et s’étend circonférentiellement sur l’ensemble du premier élément élastique. C’est-à-dire que l’embouti s’étend en continu sur 360° (degré). Ainsi, l’embouti est facile à réaliser. L’embouti est réalisé par une presse d'emboutissage.
L’embouti est plus proche d’une extrémité extérieure du premier élément élastique que d’une extrémité intérieure du premier élément élastique. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique est augmentée par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique sans embouti.
En variante, l’embouti est équidistant entre l’extrémité intérieure et l’extrémité extérieure du premier élément élastique. Ainsi, la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique est augmentée par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique comprenant un embouti réalisé plus proche de l’extrémité extérieure que de l’extrémité intérieure du premier élément élastique.
En variante, l’embouti est plus proche de l’extrémité intérieure du premier élément élastique que de l’extrémité extérieure du premier élément élastique. Ainsi, la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique est augmentée par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique comprenant un embouti réalisé plus proche de l’extrémité extérieure que de l’extrémité intérieure du premier élément élastique ou par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique dont l’embouti est équidistant entre l’extrémité intérieure et l’extrémité extérieure du premier élément élastique.
En variante, l’élément de raidissement est une pluralité de frappes réalisées sur le premier élément élastique. Ainsi, la raideur du dispositif élastique est augmentée sans augmentation de l’encombrement radial dispositif élastique et donc du limiteur de couple.
Les frappes sont réalisées localement. Les frappes sont orientées radialement ou circonférentiellement. Les frappes sont régulièrement réparties sur le premier élément élastique. Ainsi, les frappes sont faciles et rapides à réaliser. La longueur, la largeur et/ou la hauteur des frappes sont optimisées pour ajuster la charge du premier élément élastique. La longueur, la largeur et/ la hauteur sont des paramètres géométriques modifiables facilement.
Il convient ici de comprendre que par radialement on vise à couvrir une direction perpendiculaire à l’axe X qui est l’axe de rotation autour duquel est agencé le dispositif d’amortissement de torsion.
Il convient ici de comprendre que par circonférentiellement on vise à couvrir une direction autour de l’axe X de rotation.
Les frappes sont plus proche d’une extrémité extérieure du premier élément élastique que d’une extrémité intérieure du premier élément élastique. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique est augmentée par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique sans frappe.
En variante, les frappes sont équidistantes entre l’extrémité intérieure et l’extrémité extérieure du premier élément élastique. Ainsi, la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique est augmentée par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique comprenant des frappes réalisées plus proche de l’extrémité extérieure que de l’extrémité intérieure du premier élément élastique.
En variante, les frappes sont plus proche de l’extrémité intérieure du premier élément élastique que de l’extrémité extérieure du premier élément élastique. Ainsi, la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique est augmentée par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique comprenant des frappes réalisées plus proche de l’extrémité extérieure que de l’extrémité intérieure du premier élément élastique ou par rapport à la charge délivrée, pour la déflexion prédéterminée, par un premier élément élastique dont les frappes sont équidistantes entre l’extrémité intérieure et l’extrémité extérieure du premier élément élastique.
Le limiteur de couple est solidaire en rotation d’un deuxième élément de sortie apte à être solidarisé en rotation à un arbre mené. Le limiteur de couple est ainsi situé au plus près de la boîte de vitesse ce qui permet de limiter l’inertie en aval du limiteur de couple et donc de limiter l’arrivée de surcouple dans les composants de la chaine de transmissions situés entre ledit limiteur de couple et les roues du véhicule.
Le limiteur de couple comprend en outre un composant formant une face de frottement et une pièce d’appui. Un couvercle forme la pièce d’appui. Une garniture, un revêtement de surface et/ou un traitement de surface forme le composant. Le limiteur de couple comprend en outre une friction. La friction comprend le composant formant la face de frottement et un disque.
Le limiteur de couple comprend deux couvercles. L’un des deux couvercles du limiteur de couple est solidaire du deuxième élément de sortie. Ainsi, le limiteur de couple est solidarisé avec le deuxième élément de sortie, c’est-à-dire sans pièce intermédiaire, ce qui permet d’obtenir un dispositif compact axialement et de gagner du temps de montage.
En variante, le deuxième élément de sortie forme l’un des deux couvercles du limiteur de couple. Ainsi, le limiteur de couple est situé au plus près de la boîte de vitesse. En outre, cette architecture permet d’obtenir un dispositif compact axialement et de réaliser des économies de coût (moins de pièces à fabriquer) et de temps de montage.
Le limiteur de couple et le deuxième élément de sorti forment un sous ensemble indépendant. Le sous-ensemble est montable/démontable par rapport à l’amortisseur d’oscillation de torsion via un troisième élément de liaison. La formation de ce sous-ensemble facilite les opérations d’assemblage (contrôle du couple de glissement, rodage, débalourdage…).
La friction du limiteur de couple comprend un disque solidaire du premier élément de sortie de l’amortisseur d’oscillation de torsion.
En variante, la friction du limiteur de couple comprend un disque confondu avec le premier élément de sortie de l’amortisseur d’oscillation de torsion. Cela permet d’obtenir un dispositif compact axialement et de réaliser des économies de coût (moins de pièces à fabriquer) et de temps de montage.
L’élément élastique est adapté pour exercer une pression axiale prédéterminée afin de comprimer un composant solidaire en rotation du couvercle sur le disque. Le composant de la friction du limiteur de couple est une garniture de friction fixée sur le couvercle et sur un plateau d’entrainement dudit limiteur de couple.
En variante, l’élément élastique est adapté pour exercer une pression axiale prédéterminée afin de comprimer un composant solidaire en rotation du disque sur le couvercle. Le composant du limiteur de couple est une garniture de friction. La garniture de friction est fixée sur le disque.
Le dispositif comprend en outre un amortisseur d’oscillation de torsion supplémentaire. L’amortisseur d’oscillations de torsion supplémentaire est situé entre l’amortisseur de torsion et le limiteur de couple au sens de la transmission de couple.
Cela permet d'éviter la saturation de l’amortisseur d’oscillation de torsion supplémentaire car le couple acyclique est atténué par l'amortisseur d’oscillation de torsion et de protéger le limiteur de couple.
L’amortisseur d’oscillation de torsion supplémentaire est au moins partiellement aligné radialement avec l’au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique de l’amortisseur d’oscillations de torsion. C’est-à-dire que l’amortisseur d’oscillation supplémentaire est au moins partiellement à une même distance axiale que l’au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique de l’amortisseur d’oscillations de torsion. Ainsi, les oscillations de torsion sont particulièrement bien amorties sans augmentation de l’encombrement axial du dispositif.
L’amortisseur d’oscillations de torsion supplémentaire est aligné radialement avec le limiteur de couple. C’est-à-dire que l’amortisseur d’oscillation supplémentaire et le limiteur de couple sont à une même distance axiale. Ainsi, l’encombrement axial du dispositif est réduit.
En variante, l’amortisseur d’oscillations de torsion supplémentaire est décalé radialement avec le limiteur de couple. C’est-à-dire que l’amortisseur d’oscillation supplémentaire et le limiteur de couple ont une distance axiale différente. Ainsi, l’encombrement radial du dispositif est réduit.
L’amortisseur d’oscillations de torsion supplémentaire est un amortisseur pendulaire. L’amortisseur pendulaire est particulièrement adapté à la filtration d’un ordre.
Le limiteur de couple est à sec. Le limiteur de couple est positionné en dehors de l’espace abritant l’au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique. Le positionnement du limiteur de couple en dehors de cet espace remplit de lubrifiant, tel que de la graisse, permet un frottement à sec avec des garnitures organiques et une rondelle élastique Belleville permettant une parfaite maîtrise de fonctionnement du couple de glissement avec un minimum d’encombrement axial.
L’amortisseur d’oscillations de torsion et le limiteur de couple sont alignés radialement. C’est-à-dire que l’amortisseur d’oscillation de torsion et le limiteur de couple ont un positionnement axial commun. L’alignement radial d’au moins une partie de l’amortisseur d’oscillation de torsion avec le limiteur de couple permet de loger le limiteur de couple au plus près de la sortie, c’est-à-dire sur le deuxième élément de sortie afin de limiter l’inertie en aval du limiteur de couple, ce qui limite significativement les surcouples.
En variante, l’amortisseur d’oscillations de torsion et le limiteur de couple sont décalés radialement.
Le dispositif ne comprend pas de roulement entre le premier élément d’entrée de l’amortisseur d’oscillation de torsion et le deuxième élément de sortie du limiteur de couple. Cette absence de roulement permet de limiter les coûts de fabrication et de limiter le risque d’hyperstatisme dans le guidage en rotation entre l'entrée et la sortie.
En cas de surcouple appliqué au limiteur de couple, la ou des garnitures peuvent glisser par rapport aux couvercles.
Au moins une portion de chacun des deux couvercles est éloignée axialement de sorte qu’ils encadrent la ou les garnitures et le disque du limiteur de couple. Ces deux couvercles peuvent être en contact puis s’écarter l’un de l’autre lorsque l’on s’éloigne de l’axe de rotation. Au niveau de cette zone de contact, un organe de liaison peut permettre de solidariser les deux couvercles. Ces deux couvercles peuvent donc être fixés radialement en deçà de la ou des garnitures.
En variante, les deux couvercles peuvent être en contact puis s’écarter l’un de l’autre lorsque l’on se rapproche de l’axe de rotation. Au niveau de cette zone de contact, un organe de liaison peut permettre de solidariser les deux couvercles. Ces deux couvercles peuvent donc être fixés radialement au-delà de la ou des garnitures.
Le limiteur de couple peut également comporter un plateau d’entrainement rotatif autour de l’axe de rotation et apte à se déplacer axialement. Le plateau d’entrainement peut être disposé entre les deux couvercles. Le plateau d’entrainement peut être solidaire en rotation des deux couvercles.
La ou les garnitures peuvent être interposées entre le plateau d’entrainement et un des couvercles.
Lorsque le limiteur de couple comporte des garnitures disposées de part et d’autre du disque, chacune peut s’appuyer sur une des faces dudit disque et, respectivement, sur une face de l’un des couvercles et sur une face du plateau d’entrainement.
En cas de surcouple appliqué au limiteur de couple, les garnitures sont agencées pour pouvoir glisser, notamment en rotation, par rapport aux couvercles et au plateau d’entrainement sur lesquelles elles s’appuient.
L’organe élastique, de préférence une rondelle Belleville, peut également être interposé entre un des deux couvercles et le plateau d’entrainement. La rondelle élastique de type Belleville permet d'obtenir une plage de hauteur dans laquelle la charge varie peu. Ceci permet d'avoir un couple de glissement du limiteur de couple qui reste très stable malgré les tolérances de fabrication de ses composants et l'usure en fonctionnement.
L’organe élastique peut être en appui sur la face du plateau d’entrainement opposée à la face de ce plateau sur laquelle s’appuie l’une ou les garnitures.
L’organe élastique permet de maintenir en appui le plateau d’entrainement avec la ou les garnitures, cela malgré l’usure de cet ou de ces garnitures. La précontrainte de l’organe élastique permet d’exercer en permanence un effort de pression calibré sur le plateau d’entrainement, permettant le pincement de la ou des garnitures entre ce plateau d’entrainement et le couvercle
L’invention a également pour objet une chaîne de transmission de véhicule comportant un dispositif tel que décrit ci-dessus.
La chaine de transmission peut faire partie d’un groupe motopropulseur d’un véhicule pouvant comprendre un moteur hybride ou un moteur électrique, de préférence un moteur hybride.
Par « véhicule», on entend les véhicules automobiles, qui comprennent non seulement les véhicules passagers mais également les véhicules industriels, ce qui comprend notamment les poids lourds, les véhicules de transport en commun ou les véhicules agricoles, mais également tout engin de transport permettant de faire passer d’un point à un autre un être vivant et/ou un objet.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
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On a représenté sur les figures 1 à 3 un dispositif 1 d'amortissement d'oscillations de torsion pour une chaîne de transmission de véhicule comprenant un amortisseur d’oscillations de torsion 3 et un limiteur de couple 4.
Le dispositif 1 peut être particulièrement adapté pour équiper la chaîne de transmission d’un véhicule hybride.
L’amortisseur d’oscillations de torsion 3 peut comprendre un premier élément d’entrée, un premier élément de sortie et au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique. Le premier élément d’entrée et le premier élément de sortie sont tous deux rotatifs autour d’un axe X de rotation. Le premier élément d’entrée peut être un volant primaire 31. Le premier élément d’entrée est apte à être relié à un arbre menant également appelé vilebrequin. Le premier élément d’entrée peut comprendre au moins une première fenêtre, et de préférence une pluralité de premières fenêtres. Le volant primaire 31 peut être solidarisé en rotation avec l’arbre menant par un premier organe de liaison (non représenté). L’amortisseur d’oscillations de torsion 3 comprend de préférence une pluralité d’organes accumulateur d’énergie mécanique agencé entre les éléments d’entrée et de sortie. Dans l’exemple considéré, les organes accumulateur d’énergie mécanique sont des ressorts 9 courbes qui vont à l’encontre du pivotement du premier élément d’entrée par rapport au premier élément de sortie.
Dans le premier exemple considéré, représenté sur la , l’amortisseur d’oscillations de torsion 3 comporte un voile 10 annulaire formant le premier élément de sortie de l’amortisseur d’oscillations de torsion 3. Le voile 10 peut comprend au moins deux bras s’étendant radialement depuis le corps principal annulaire dudit voile 10. Les ressorts 9 peuvent être reçus entre deux bras du voile 10. Les ressorts 9 peuvent être maintenus axialement par le volant primaire 31 et par un cache de protection 32 et radialement par le volant primaire 31 et le voile 10 de sorte qu’ils ne peuvent pas s’échapper.
Alternativement, l’amortisseur d’oscillations de torsion 3 comporte un voile 10 annulaire formant le premier élément de sortie de l’amortisseur d’oscillations de torsion 3 et deux rondelles de guidage. Ces deux rondelles de guidage peuvent être montées de part et d’autre du voile 10 et des fenêtres sont ménagées dans le voile 10 et dans les rondelles de guidage pour recevoir les ressorts 9. De plus, les rondelles de guidage maintiennent axialement ces ressorts 9 de sorte qu’ils ne peuvent pas s’échapper.
Les ressorts 9 peuvent être logés dans un espace définit entre le premier élément d’entrée et le limiteur de couple 4. Cet espace peut être remplie de graisse afin de faciliter le fonctionnement et de prolonger la durée de vie des ressorts 9. Alternativement, le logement comprenant les ressorts 9 peut être dépourvu de lubrifiant. Cet espace peut être étanche. L’amortisseur d’oscillation de torsion 3 peut en outre comprendre une rondelle d’étanchéité 11. La rondelle d’étanchéité 11 peut être adaptée pour créer l’étanchéité de l’espace comprenant les ressorts 9. Alternativement, l’amortisseur d’oscillation de torsion 3 peut comprendre plusieurs rondelles d’étanchéité 11.
Le limiteur de couple 4 comprend une friction. La friction du limiteur de couple 4 peut comprendre au moins un composant et un disque 6 solidaire en rotation du premier élément de sortie de l’amortisseur d’oscillations de torsion 3. Le composant de la friction du limiteur de couple 4 peut être une garniture 5 de friction fixée sur le disque 6. Alternativement, le composant de la friction du limiteur de couple 4 peut être une garniture 5 de friction fixée sur au moins un des couvercles 15 et sur un plateau d’entrainement 16 dudit limiteur de couple 4.
En variante, le composant peut être un revêtement thermique. En variante, le composant peut être un traitement thermique.
Le deuxième élément de sortie peut être un moyeu 41. Le moyeu 41 est apte à être relié à un arbre mené (non représenté ici) pouvant reliant le dispositif 1 à une boîte de vitesse. Ce moyeu 41, rotatif autour de l’axe X de rotation, est apte à transmettre un couple à un arbre mené. Le moyeu 41 peut comprendre au moins une deuxième fenêtre (non représentée), et de préférence autant de deuxième fenêtre que le volant primaire 31 comprend de premières fenêtre. Chaque deuxième fenêtre est alignée axialement avec une première fenêtre. Chaque deuxième fenêtre est adaptée pour permettre le passage d’un des premiers organes de liaison afin de faciliter le montage du dispositif sur la chaine de transmission.
Dans le premier exemple considéré, le limiteur de couple 4 est radialement alignée avec l’amortisseur d’oscillations de torsion 3 et le disque 6 du limiteur de couple 4, plan, est fixé au voile 10 par une pluralité de rivets ou, en variante, par une pluralité de vis de fixation. Alternativement, le disque 6 et le voile 10 sont confondus.
Le positionnement du limiteur de couple 4 en dehors de l’espace contenant de la graisse et abritant les ressorts 9 permet d’avoir un limiteur de couple 4 à sec. Le limiteur de couple 4 à sec permet un frottement à sec avec des garnitures 5 de friction organiques permettant d’obtenir une parfaite maîtrise de fonctionnement du couple de glissement avec un minimum d’encombrement axial du limiteur de couple 4.
Deux garnitures 5 en forme de disque annulaire d’axe X de rotation sont disposées de part et d’autre du disque 6 du limiteur (une garniture de chaque côté - les garnitures 5 et le disque 6 possédant des surfaces en regard planes et perpendiculaires à l’axe X). Les garnitures 5 peuvent être fixées sur ce disque 6, par exemple par une pluralité de rivets. Alternativement, les garnitures 5 peuvent être fixées sur au moins l’un des couvercles 15 et sur le plateau d’entrainement 16 par exemple par une pluralité de rivets. En variante, les garnitures 5 ne sont pas rivetées mais collées.
On notera que dans le premier exemple considéré, des garnitures 5 en forme de portions de disque peuvent être disposées de part et d’autre du disque 6 en remplacement de la garniture 5 en forme de disque annulaire.
Le limiteur de couple 4 comprend en outre deux couvercles 15 d’entrainement concentriques d’axe X. Les deux couvercles 15 peuvent être solidaires l’un de l’autre et le plateau d’entrainement 16 rotatif autour de l’axe X, apte à se déplacer axialement, peut être disposé entre les deux couvercles 15 d’entrainement et solidaire en rotation de ces deux couvercles 15.
Les garnitures 5 sont interposées entre le plateau d’entrainement 16 et un des couvercles 15 de sorte qu’elles s’appuient en permanence sur une face d’un des couvercles 15 et sur une face du plateau d’entrainement 16.
En cas de surcouple appliqué au limiteur de couple 4, les garnitures 5 sont agencées pour pouvoir glisser en rotation par rapport au couvercle 15 et au plateau d’entrainement 16 sur lesquelles elles s’appuient. Alternativement, lorsque les garnitures 5 sont solidaires en rotation de l’un des couvercles 15 et du plateau d’entrainement 16, elles sont agencées pour pouvoir glisser en rotation par rapport au disque 6 sur lesquelles elles s’appuient en cas de surcouple appliqué au limiteur de couple 4.
Dans le premier exemple considéré, un dispositif élastique est interposée axialement entre l’autre des deux couvercles 15 et le plateau d’entrainement 16. Le dispositif élastique peut comprendre un premier élément élastique 18 et un élément de raidissement.
Le premier élément élastique 18 peut être en forme de disque annulaire d’axe X de révolution. C’est à dire que son axe de révolution peut être confondu avec l’axe X de rotation. Le premier élément élastique 18 s’étend radialement entre une extrémité intérieure 18i et une extrémité extérieure 18e.
Le premier élément élastique 18 peut être en appui sur la face du plateau d’entrainement 16 opposée à la face de ce plateau d’entrainement 16 sur laquelle s’appuie la garniture 5. Le premier élément élastique 18 peut être une rondelle Belleville.
L’élément de raidissement peut être un unique deuxième élément élastique 19. Le deuxième élément élastique 19 peut être en forme de disque annulaire d’axe X de révolution. C’est-à-dire que son axe de révolution peut être confondu avec l’axe X de rotation du dispositif 1. Le deuxième élément élastique 19 peut être identique au premier élément élastique 18. Le deuxième élément élastique 19 peut être empilé sur le premier élément élastique 18. L’empilement du deuxième élément élastique 19 sur le premier élément élastique 18 peut être axiale. C’est-à-dire que les éléments élastiques 18, 19 sont alignés axialement (ils ont la même hauteur radiale et sont côte à côte sur une même direction axiale). Le deuxième élément élastique 19 peut entièrement recouvrir axialement le premier élément élastique 18 (l’une des faces axiales du deuxième élément élastique 19 recouvre entièrement, l’une des faces axiales du premier élément élastique 18). Le deuxième élément élastique 19 peut être en appui sur la face du premier élément élastique 18 opposée à la face de ce premier élément élastique s’appuyant sur le plateau d’entrainement 16.
Le dispositif élastique est constitué de deux élément élastique empilés.
Le dispositif élastique 18 permet de maintenir en appui le plateau d’entrainement 16 avec les garnitures 15, cela malgré l’usure de ces garnitures 5. Le dispositif élastique 18 est précontrainte de manière à exercer en permanence une pression axiale prédéterminée sur le plateau d’entrainement 16 permettant le pincement des garnitures 5 entre ce plateau d’entrainement 16 et le couvercle 15. Lorsque le dispositif élastique a rondelle Belleville 18 est au repos, il exerce une pression axiale insuffisante sur le plateau d’entrainement 16 ne permettant pas le pincement des garnitures 5 entre ce plateau d’entrainement 16 et le couvercle 15. Les garnitures 5 sont alors libres de glisser en rotation par rapport au couvercle 15 même sans surcouple.
La présence de l’élément de raidissement dans le dispositif élastique du limiteur de couple 4, représenté dans le premier exemple de réalisation par le deuxième élément élastique 19 empilé sur le premier élément élastique 18, permet audit dispositif élastique d’assurer une pression axiale sur le plateau d’entrainement 16 suffisante pour assurer le bon fonctionnement du limiteur de couple tout en réduisant l’encombrement radial au minimum.
Les deux couvercles 15 encadrent donc les garnitures 5 et le disque 6 et lorsque l’on se rapproche de l’axe X ces deux couvercles 15 se rapprochent l’un de l’autre jusqu'à être en contact. Au niveau de cette zone de contact, une pluralité de deuxième organes de liaison permet de solidariser les deux couvercles 15. Chaque organe de la pluralité de deuxième organes de liaison peut être une vis 43. En variante, chaque organe de la pluralité de deuxième organes de liaison peut être un rivet. Chaque deuxième organe de liaison est adapté pour précontraindre le dispositif élastique de sorte à exercer la pression axiale prédéterminée sur la friction et plus particulièrement sur l’au moins une garniture et le disque.
Les deux couvercles 15 sont donc solidarisés radialement au-dessous du dispositif élastique – c’est-à-dire plus proche de l’axe X de rotation - et axialement au même niveau. Les deux couvercles 15 sont solidarisés en rotation au deuxième élément de sortie du dispositif 1, soit le moyeu 41. Plus particulièrement, le moyeu 41 peut former l’un des couvercles 15 du limiteur de couple 4. Cela permet ainsi d’obtenir un dispositif 1 compact axialement et de réaliser des économies de coût (moins de pièces à fabriquer) et de temps de montage.
Alternativement, les deux couvercles 15 encadrent donc les garnitures 5 et le disque 6 et lorsque l’on s’éloigne de l’axe X ces deux couvercles 15 se rapprochent l’un de l’autre jusqu'à être en contact. Au niveau de cette zone de contact, la pluralité de deuxième organes de liaison, par exemple la vis 43, permet de solidariser les deux couvercles 15. Les deux couvercles 15 sont donc solidarisés radialement au-dessus du dispositif élastique – c’est-à-dire plus loin de l’axe X de rotation - et axialement au même niveau. Les deux couvercles 15 sont solidarisés en rotation au premier élément de sortie du dispositif 1, soit le voile 10 et le disque 6 peut être solidarisé en rotation au deuxième élément de sortie, soit le moyeu 41.
Ainsi, dans l’exemple considéré, le couple est transmis depuis le volant primaire 31 vers l’amortisseur d’oscillation de torsion 3 puis, par l’intermédiaire du voile 10 formant le premier élément de sortie, vers le limiteur de couple 4 lui-même solidaire du moyeu 41 de sortie.
Le dispositif 1 peut en outre comprendre un amortisseur d’oscillation de torsion supplémentaire.
L’amortisseur d’oscillation de torsion supplémentaire peut être un ou plusieurs ressorts en séries.
Alternativement, l’amortisseur d’oscillation de torsion supplémentaire peut être un amortisseur pendulaire. L’amortisseur pendulaire est adapté pour amortir les oscillations de torsion. L’amortisseur pendulaire peut comprendre un support pendulaire rotatif autour de l’axe X et une pluralité de masses pendulaires. Cet amortisseur pendulaire peut être solidaire de l’amortisseur d’oscillation de torsion 3 via le support pendulaire 25. Alternativement, l’amortisseur pendulaire peut être solidaire du moyeu 41 via le support pendulaire.
Le dispositif 1 ne comprend pas de roulement entre le volant primaire 31 de l’amortisseur d’oscillation de torsion 3 et le moyeu 41 du limiteur de couple 4. Cette absence de roulement permet de limiter les coûts de fabrication et de limiter le risque d’hyperstatisme. Les roulements ne sont pas nécessaires au dispositif 1 car ce dernier possède déjà des moyens de centrage. Le limiteur de couple 4 est centré par le moyeu 41.
La représente un deuxième exemple de dispositif 1 d'amortissement d'oscillations de torsion. Le deuxième exemple de dispositif 1 est identique au premier exemple de dispositif 1 décrit précédemment à l’exception des éléments listés ci-après.
Les deux couvercles 15 du limiteur de couple 4 sont solidarisés entre eux par la vis 43. Les deux couvercles 15 sont solidaires du moyeu 41. Le moyeu 41 est distinct des deux couvercles 15.
Le dispositif 1 peut en outre comprendre une pièce de liaison 40. La pièce de liaison 40 assure la liaison et la transmission du couple entre l’amortisseur d’oscillation de torsion 3 et le limiteur de couple 4. La pièce de liaison 40 peut être solidaire en rotation de l’amortisseur d’oscillation de torsion 3. Plus particulièrement, la pièce de liaison 40 peut être solidaire en rotation du voile 10.
Le dispositif 1 comprend en outre un troisième organe de liaison. Le troisième organe de liaison peut être une vis 39. La vis 39 peut solidariser en rotation le limiteur de couple 4 à la pièce de liaison 40. Plus particulièrement, la vis 39 peut solidariser en rotation le disque 6 à la pièce de liaison 40. Ainsi, la pièce de liaison 40 et la vis 39 assurent la liaison et la transmission du couple entre l’amortisseur d’oscillation de torsion 3 et le limiteur de couple 4.
Le limiteur de couple 4 peut être partiellement aligné axialement et décalé radialement de l’amortisseur d’oscillation de torsion 3. Ainsi l’encombrement radial général du dispositif 1 peut être réduit.
Le limiteur de couple 4 peut former un sous ensemble indépendant. Plus particulièrement, le limiteur de couple 4 et le moyeu 41 peuvent former un sous ensemble indépendant. Le sous-ensemble est montable/démontable par rapport à l’amortisseur d’oscillation de torsion via la vis 39. La formation de ce sous-ensemble facilite les opérations d’assemblage (contrôle du couple de glissement, rodage, débalourdage…). Cela permet aussi l’accès à la première fenêtre au premier organe de liaison afin de solidariser en rotation le volant primaire 31 à l’arbre menant.
L’élément de raidissement peut comprendre une pluralité d’éléments élastiques. La pluralité d’éléments élastiques comprend au moins un deuxième élément élastique 19 et un troisième élément élastique 20. La pluralité d’éléments élastiques peut comprendre un quatrième élément élastique.
Le troisième élément élastique 20, comme le deuxième élément élastique 19, peut être en forme de disque annulaire d’axe X de révolution. C’est-à-dire que son axe de révolution peut être confondu avec l’axe X de rotation du dispositif 1. Le troisième élément élastique 20, comme deuxième élément élastique 19, peut être identique au premier élément élastique 18. Le deuxième élément élastique 19 peut être empilé sur le premier élément élastique 18. Le troisième élément élastique 20 peut être empilé sur le deuxième élément élastique 19. L’empilement du deuxième élément élastique 19 sur le premier élément élastique 18 peut être axiale. L’empilement du troisième élément élastique 20 sur le deuxième élément élastique 19 peut être axiale. C’est-à-dire que les éléments élastiques 18, 19, 20 sont alignés axialement (ils ont la même hauteur radiale). Le deuxième élément élastique 19 peut entièrement recouvrir axialement le premier élément élastique 18. Le troisième élément élastique 20 peut entièrement recouvrir axialement le deuxième élément élastique 19. Le deuxième élément élastique 19 peut être en appui sur la face du premier élément élastique 18 opposée à la face de ce premier élément élastique s’appuyant sur le plateau d’entrainement 16. Le troisième élément élastique 20 peut être en appui sur la face du deuxième élément élastique 19 opposée à la face de ce deuxième élément élastique s’appuyant sur le premier élément élastique 18.
La présence de l’élément de raidissement dans le dispositif élastique du limiteur de couple 4, représenté dans le deuxième exemple de réalisation par le deuxième et troisième élément élastique empilés sur le premier élément élastique 18, permet audit dispositif élastique d’assurer une pression axiale sur le plateau d’entrainement 16 suffisante pour assurer le bon fonctionnement du limiteur de couple tout en réduisant l’encombrement radial au minimum.
La représente un troisième exemple de dispositif 1 d'amortissement d'oscillations de torsion. Le troisième exemple de dispositif 1 est identique au premier exemple de dispositif 1 décrit précédemment à l’exception des éléments listés ci-après.
L’élément de raidissement peut comprendre un embouti 50. L’embouti 50 peut être réalisé sur le premier élément élastique 18. L’embouti 50 peut être continu sur l’ensemble du premier élément élastique. Ainsi, la raideur du dispositif élastique est augmentée sans augmentation de l’encombrement radial et axial du dispositif élastique et donc du limiteur de couple 4.
L’embouti 50 est plus proche de l’extrémité extérieure 18e du premier élément élastique 18 que de l’extrémité intérieure 18i du premier élément élastique 18. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique 18 est augmentée.
Alternativement, l’embouti 50 est équidistant entre l’extrémité intérieure 18i et l’extrémité extérieure 18e. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique 18 est encore augmentée
Alternativement, l’embouti 50 est plus proche de l’extrémité intérieure 18i que de l’extrémité extérieure 18e. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique 18 est encore augmentée par rapport aux alternatives précédentes.
Selon une première et deuxième variante du dispositif élastique du limiteur de couple 4, l’élément de raidissement peut comprendre une frappe 60. La frappe 60 peut être réalisée sur le premier élément élastique 18. De préférence, l’élément de raidissement peut comprendre une pluralité de frappes 60 réalisées sur le premier élément élastique 18. Les frappes 60 peuvent être réparties circonférentiellement sur l’ensemble du premier élément élastique 18. De préférence les frappes 60 sont uniformément réparties circonférentiellement sur le premier élément élastique 18.
Selon la première variante, chacune des frappes 60 s’étend circonférentiellement. C’est-à-dire que chacune des frappes 60 s’étend plus dans la direction circonférentielle que dans la direction radiale.
Selon la deuxième variante, chacune des frappes 60 s’étend radialement. C’est-à-dire que chacune des frappes 60 s’étend plus dans la direction radiale que dans la direction circonférentielle.
Ainsi, la raideur du dispositif élastique est augmentée sans augmentation de l’encombrement radial et axial du dispositif élastique et donc du limiteur de couple 4.
Les frappes 60 sont plus proche de l’extrémité extérieure 18e du premier élément élastique 18 que de l’extrémité intérieure 18i du premier élément élastique 18. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique 18 est augmentée.
Alternativement, les frappes 60 sont équidistantes entre l’extrémité intérieure 18i et l’extrémité extérieure 18e. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique 18 est encore augmentée
Alternativement, les frappes 60 sont plus proche de l’extrémité intérieure 18i que de l’extrémité extérieure 18e. Ainsi, la charge délivrée, pour une déflexion prédéterminée, par le premier élément élastique 18 est encore augmentée par rapport aux alternatives précédentes.
L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits.
Claims (12)
- Dispositif (1) d’amortissement d’oscillations de torsion comprenant :
- un amortisseur d’oscillations de torsion (3) comprenant un premier élément d’entrée (31) apte à être solidariser en rotation autour d’un axe (X) de rotation à un arbre menant, un premier élément de sortie (10), et au moins un organe accumulateur d’énergie mécanique (9) agencé entre le premier élément d’entrée et le premier élément de sortie,
- un limiteur de couple (4) adapté pour exercer une friction et comprenant un dispositif élastique,
- Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel le premier élément élastique (18) présente un axe de révolution, une portion de l’axe (X) de rotation formant ledit axe de révolution.
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de raidissement est un unique deuxième élément élastique (19) empilé sur le premier élément élastique (18).
- Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l’élément de raidissement est une pluralité d’éléments élastiques empilés sur le premier élément élastique (18).
- Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l’élément de raidissement est un embouti (50) pratiqué sur le premier élément élastique (18).
- Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’embouti (50) est continu et s’étend circonférentiellement sur l’ensemble du premier élément élastique (18).
- Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l’élément de raidissement est une pluralité de frappes (60) réalisées sur le premier élément élastique (18).
- Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel les frappes (60) sont orientées radialement ou circonférentiellement.
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le limiteur de couple (4) est solidaire en rotation d’un deuxième élément de sortie (41) apte à être solidarisé en rotation à un arbre mené.
- Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le limiteur de couple (4) et le deuxième élément de sorti (41) forment un sous ensemble indépendant.
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le limiteur de couple (4) comprend en outre une friction et un couvercle.
- Chaîne de transmission de véhicule comportant un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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