WO2015136177A1 - Dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile - Google Patents

Dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile Download PDF

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WO2015136177A1
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fixed member
external
gear
epicyclic
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PCT/FR2015/050467
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Hervé MAUREL
Benoit FLECHE
Daniel Fenioux
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Valeo Embrayages SAS
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1204—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1206—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system with a planetary gear system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0221—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means
    • F16H2045/0268—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means the damper comprising a gearing

Definitions

  • Torque transmission device in particular for a motor vehicle
  • the invention relates to a torque transmission device, particularly for a motor vehicle, such as for example a torque converter or a double damping flywheel (DVA).
  • a torque transmission device particularly for a motor vehicle, such as for example a torque converter or a double damping flywheel (DVA).
  • DVA double damping flywheel
  • the document FR 2 902 165 discloses a double damping flywheel comprising a primary flywheel intended to be coupled in rotation to a drive shaft, such as a crankshaft of a heat engine, and a secondary flywheel intended for be coupled to a driven shaft, such as an input shaft of a gearbox.
  • a torsion damper is mounted between the primary and secondary flywheels so as to transmit torque while damping the vibrations and rotational acyclisms generated by the engine.
  • the torsion damper comprises compression-wound helical springs arranged circumferentially between the primary flywheel and the secondary flywheel. Guiding and support channels are furthermore provided radially outside the springs.
  • the primary flywheels as well as the springs are rotated, the primary flywheel can also rotate relative to the secondary flywheel by compressing the curved springs.
  • the springs being subjected to the centrifugal effect in operation, they bear radially on the chutes. Because of the friction between the turns of the springs and the troughs, or between the turns themselves, some turns may lock in operation and thus prevent the springs from performing their full role. The performance of the torsion damper is therefore degraded. In addition, the locked turns can unblock suddenly, generating jolts.
  • Patent application WO 2009/004144 discloses a double damping flywheel comprising two flywheels rotating inertia around of the same axis, connected by a torsion damper comprising springs and an epicyclic gear train having a radially inner sun gear meshing with satellites mounted on a planet carrier. Satellites mesh with a radially external sun gear (also known as the outer ring gear).
  • the springs are mounted between a fixed member of the double damping flywheel and one of the elements of the epicyclic gear train, for example between the fixed member and the planet carrier.
  • Such a structure has the advantage that the springs are not rotated at high speed, and are not subject to significant centrifugal forces. The efficiency of filtration and damping is thus improved.
  • the use of an epicyclic train makes it possible to have a large clearance between the fixed member and the above-mentioned element of the epicyclic gear train and an even greater clearance between the internal planetary members, so as to compress the springs over a significant distance.
  • the angular stiffness of the device, reported between the inlet and the outlet of the device, that is to say between the inner sun gear of the first epicyclic gear and the internal sun gear of the second epicyclic gear is relatively low, which allows to significantly lower the resonant frequency (or natural frequency) of the device.
  • the reduction ratio of the epicyclic gear train that is to say the ratio between the output speed and the input speed, is different from 1.
  • this ratio is equal to -1, the rotational speed at the output being inverted with respect to the rotational speed at the input.
  • Other variants have ratios of reduction of the order of 1, 5.
  • the invention aims in particular to provide a simple, effective and economical solution to this problem.
  • a torque transmission device in particular for a motor vehicle, characterized in that it comprises a first and a second series of epicyclic gear trains arranged in series, each epicyclic gear train having a radially internal sun gear meshing with at least one satellite, said satellite meshing with a radially external sun gear, the satellites of the first and second epicyclic gear trains being mounted on a common planet carrier, the external sun gear being connected to a fixed member, the radially inner sun gear of the first epicyclic gear train forming a torque input and being intended to be coupled for example to a crankshaft, the inner sun gear of the second epicyclic gear train forming a torque output and being intended to be coupled for example to an input shaft of a clutch, at least one damping member being mounted between the fixed member and the external sun gear of one at least first and second planetary gear trains, so as to allow an angular deflection between the fixed member and said radially outer sun gear.
  • the total gear ratio that is to say the speed of rotation of the inner sun gear of the second epicyclic gear on the rotational speed of the inner sun gear of the first epicyclic gear is for example equal to 1, the aforementioned internal planetary rotating in the Same direction.
  • the body is said fixed by reference to the clutch housing of the vehicle, for example.
  • At least one damping member is mounted between the fixed member and the outer sun gear of each of the first and second planetary gear trains.
  • the device comprises at least a first damping member mounted between the external sun gear of at least one of the epicyclic gear trains and a phasing member, at least one second damping member being mounted between the phasing member and the fixed member, the phasing member being rotatable relative to said outer planet and relative to the fixed member.
  • the device may comprise coupling and uncoupling means mounted between at least one of the external planetaries and the fixed member.
  • the device may comprise at least one damping member mounted between the fixed member and only one of the external sun gear, the coupling and uncoupling means being mounted between the fixed member and the other sun gear. external.
  • the device may comprise at least one damping member mounted between the fixed member and at least one of the external sun gear, the coupling and uncoupling means being mounted between the fixed member and said outer sun gear.
  • the coupling and uncoupling means can enable or disable the damping function. Indeed, if the fixed member and said outer sun gear are coupled in rotation, then the damping member is rendered inoperative, a torque can then be transmitted from the input to the output without damping.
  • the device does not have its own frequency, since it does not include an operational damping member. Resonance phenomena are then avoided, in particular at the start of the motor, that is to say for relatively low frequencies.
  • the coupling and uncoupling means may comprise a clutch mechanism comprising a reaction plate connected or formed by the fixed member, a friction member connected or formed by the outer sun gear, and a pressure plate movable between a position coupling and uncoupling in rotation of the friction member and the reaction plate.
  • the coupling and uncoupling means comprise at least one stop movable between a coupling position and a disengagement position, said movable stop being coupled in rotation to the fixed member and being adapted to cooperate with a complementary stop radially outer sun gear, in the coupling position.
  • the damping member may be an elastic member, such as a compression spring, in particular a straight spring.
  • a curved spring can generate friction between the turns during its compression.
  • the use of a straight spring thus makes it possible to improve filtration.
  • the device may comprise at least one mass of inertia coupled to the internal sun gear, to the external sun gear and / or to the planet carrier.
  • FIG. 2 is a view in perspective and with partial tearing away of the damping device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a front view of part of the device of FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 is a diagrammatic half-view of the device of FIGS. 1 to 3,
  • FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4, illustrating a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4, illustrating a third embodiment of the invention
  • FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 4, illustrating a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 4, illustrating a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a view corresponding to Figure 4, illustrating a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 represents an assembly, in particular for a motor vehicle, comprising a clutch mechanism 1 coupled to a damping device 2 according to a first embodiment of the invention.
  • the damping device 2 comprises first and second epicyclic gear trains 3, 4 arranged in series, mounted in a fixed housing.
  • the housing comprises two parts 5, 6 assembled to one another, defining together an internal space 7 for accommodating the epicyclic gear trains, said parts 5, 6 being connected to their outer periphery and fixed to a fixed clutch housing .
  • the first epicyclic gear train 3 comprises a radially inner sun gear 3a meshing with satellites 3b, for example at the number of three, mounted around axes 8 of a planet carrier 9a, 9b.
  • the satellites 3b each mesh with a radially outer sun gear 3c (also called crown).
  • the inner sun gear 3a of the first epicyclic gear 3 comprises a radially outer toothing and is rotatably coupled to a primary flywheel 10, via a ring 11, and to a radially inner hub 12, itself intended to be coupled in rotation to a crankshaft of a vehicle engine.
  • the ring 1 1 and the inner sun gear 3a can be formed in one piece.
  • the radially outer sun gear 3c comprises an annular shape having a radially internal toothing, meshing with the teeth of the satellites 3b, and tabs 13 extending radially outwardly from the radially outer periphery of said sun gear.
  • the legs 13 are for example five in number.
  • Each lug 13 has two opposite lateral bearing surfaces 14, each forming an angle ⁇ with respect to the radial direction (FIG. 3).
  • a positioning pad 15 extends from each lateral bearing surface 14.
  • Straight compression coil springs 16 are mounted circumferentially between the tabs 13. More particularly, each spring 16 is preloadedly mounted between two adjacent tabs 13. For this, the ends of the springs 16 are supported on the corresponding bearing surfaces 14, surrounding the corresponding positioning pads 15.
  • each spring 16 In operation, a first end of each spring 16 is intended to bear on the bearing surface 14 of one of the lugs 13, the other end of said spring 16 being intended to bear on support surfaces 17 formed on parts 5, 6 of the housing ( Figure 2).
  • the bearing surfaces 17 of the casing 5, 6 also extend at an angle ⁇ with respect to the radial direction.
  • the springs 16 are compressed during pivoting of the outer sun gear 3c of the first epicyclic gear 3 relative to the fixed housing 5, 6.
  • the angle a is defined such that the bearing surfaces 14, 17 of each spring 16 are parallel when the spring 16 is compressed to the maximum, so as to optimize the stresses in the spring 16 for the maximum movement.
  • This angle depends mainly on the number and the movement of the springs 16.
  • the number of springs 16 is for example between 3 and 8, the movement of the springs 16 being for example between 5 and 35 °.
  • the second epicyclic gear 5 comprises a radially inner sun gear 4a meshing with satellites 4b, for example three in number, mounted around the axes 8 of the planet carrier 9a, 9b.
  • the first and second epicyclic gear trains 3, 4 therefore share a common carrier 9a, 9b.
  • the planet carrier is formed of two radial plates 9a, 9b, connected to each other by the axes 8.
  • the satellites 4b each mesh with a radially outer sun gear 4c.
  • the inner sun gear 4a of the second epicyclic gear 4 has a radially outer toothing and is rotatably coupled to a secondary flywheel 18, via a ring 19.
  • the secondary flywheel 18 is intended to form a reaction plate for the clutch mechanism 1.
  • the ring 19 and the inner sun gear 4a can be formed in one piece.
  • the rings 1 1, 1 9 are pivotally mounted in central openings of the casing 5, 6, by means of seals and / or bearings 20.
  • the radially outer sun gear 4c has an annular shape having a radially internal toothing meshing with the teeth of the satellites 4b.
  • the radially outer periphery of the outer sun gear 4c is fixed to the housing 5, 6, for example by welding.
  • the gear ratio of the assembly formed by the two planetary gear trains 3, 4 in series 3, 4 is equal to 1 . It will be recalled that this ratio corresponds to the rotational speed at the output (here the speed of rotation of the secondary flywheel 18), with respect to the rotational speed at entry (here the speed of rotation of the primary flywheel 10). The sign of the gear ratio being positive, the two wheels 10, 18 turn in the same direction.
  • the clutch mechanism 1 comprises a reaction plate, formed by the secondary flywheel 18, a cover 21, a diaphragm 22, a pressure plate 23 and a friction disc 24.
  • the lid 21 has a hollow shape and is fixed to the reaction plate at its radially outer periphery, for example by riveting.
  • the cover 21 defines an internal volume for accommodating the pressure plate 23 and the friction disc 24.
  • the diaphragm 22 is in the form of a spring washer and is pivotally mounted on the cover 21, by means of rivets, not shown, as is known per se.
  • the diaphragm 22 comprises fingers 25 at its radially inner periphery, cooperating with a not shown clutch bearing, so as to enable the diaphragm 22 to be actuated.
  • the radially outer periphery 26 of the diaphragm 23 bears against the pressure disc 23.
  • the latter is axially movable between an engaged position in which it is pushed towards the reaction plate 18 by the diaphragm 22, so as to clamp the disc of friction 24 between the pressure plate 23 and the reaction plate 18, and a disengaged position in which it releases the friction disk 24.
  • the friction disc 24 has a hub 27 radially internal, intended to be coupled to an input shaft of a gearbox.
  • the pressure plate 23 and the diaphragm 22 are rotatably coupled to the cover 21 and the reaction plate 18.
  • non-visible elastic tongues ensure the return of the pressure disc 23 to its disengaged position, when it is not biased into position engaged by the diaphragm 22.
  • the elasticity of the diaphragm 22 is such that it finds its position disengaged when not engaged by the clutch stop.
  • the hub 12, the primary flywheel 10 and the inner sun gear 3a are rotated by the crankshaft.
  • the rotational movement is transmitted to the inner sun gear 4a and the secondary flywheel 18, via the planetary gear trains 3, 4.
  • the springs 16 are not rotated and do not undergo the effect of centrifugal forces.
  • the use of epicyclic gear trains 3, 4 makes it possible to reduce the total angular stiffness of the device 2, reported between the input and the output of the device, that is to say between the internal sun gear 3a of the first train 3 and the inner sun gear 4a of the second epicyclic gear train 4.
  • the use of planetary gear trains according to the invention can amplify the movement of the springs 16 by a factor between 1, 2 and 5.
  • the frequency of resonance (or natural frequency) of the device 2 is relatively low. It can thus be guaranteed that this resonance frequency is below the frequency induced by the engine idling speed. In other words, it can be ensured that, whatever the operating conditions of the engine (low speed, high speed, idle, with the exception of the start and stop phases), the resonance frequency of the motor is avoided. device 2.
  • FIG. 5 illustrates a second embodiment of the invention, which differs from that previously described in that damping elements, in particular straight compression springs 16a, 16b, are mounted between the stationary housing 5, 6 and the external sun gear 3c, 4c of each of the first and second epicyclic gear trains 3, 4. This further lowers the angular stiffness of the device 2.
  • the device 2 has a symmetrical structure, which reduces the number of references of the components and production tools.
  • FIG. 6 illustrates a third embodiment of the invention in which a first series of damping members, in particular straight compression springs 16a, are mounted between the external sun gear 3c of the first epicyclic gear 3 and a phasage 28, a second series of damping members, in particular straight compression springs 16b, being mounted between the phasing member 28 and the fixed housing 5, 6.
  • the phasing member 28 is rotatable by relative to the fixed casing 5, 6.
  • Such a structure makes it possible to lower the angular stiffness of the device 2, compared with the device 2 of FIGS. 1 to 4.
  • Fig. 7 illustrates a fourth embodiment of the invention. This differs from that described with reference to FIGS. 1 to 4 in that coupling and uncoupling means 29 are mounted between the external sun gear 4c and the fixed housing 5, 6.
  • the coupling and uncoupling means 29 comprise a clutch mechanism comprising a reaction plate 30 connected to or formed by the fixed casing 5, 6, a friction member 31 connected to or formed by the external sun gear 4c, and a plate of pressure 32 movable between a coupling position and a position of uncoupling in rotation of the friction member 31 and the reaction plate 30.
  • the coupling and uncoupling means 29 comprise a stop 33 movable between a coupling position and a position of uncoupling.
  • the stop is movable in translation along an axis parallel to the axis of rotation of the internal planetary 3a, 4a.
  • the movable stop 33 is coupled in rotation to the fixed housing 5, 6 and is adapted to cooperate with a complementary abutment of the radially outer sun gear 4c, in the coupling position.
  • the abutment 33 may for example be formed by a movable stud, adapted to be inserted into a hole of complementary shape of the outer sun gear 4c.
  • Figures 7 and 8 operate in the same manner as that described with reference to Figures 1 to 4, when the fixed housing 5, 6 is rotatably coupled to the outer sun gear 4c.
  • FIG. 9 illustrates a sixth embodiment, which differs from that described with reference to FIGS. 1 to 4, in that coupling and uncoupling means 29 (here being in the form of a clutch mechanism) are mounted between the sun gear and the fixed housing.
  • coupling and uncoupling means 29 here being in the form of a clutch mechanism

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (2) de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second trains d'engrenages épicycloïdaux (3, 4) agencés en série, chaque train épicycloïdal (3, 4) comportant un planétaire radialement interne (3a, 4a) engrenant avec au moins un satellite (3b, 4b), ledit satellite (3b, 4b) engrenant avec un planétaire radialement externe (3c, 4c), les satellites (3b, 4b) du premier et du second trains épicycloïdaux (3, 4) étant montés sur un porte-satellite commun (9a, 9b), les planétaires externes (3c, 4c) étant liés à un organe fixe (5, 6), au moins un organe d'amortissement (16) étant monté entre l'organe fixe (5, 6) et le planétaire externe (3c, 4c) de l'un au moins des premier et second trains épicycloïdaux (3, 4), de manière à autoriser un débattement angulaire entre l'organe fixe (5, 6) et ledit planétaire radialement externe (3c, 4c).

Description

Dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile
L'invention concerne un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, tel par exemple qu'un convertisseur de couple ou qu'un double volant amortisseur (DVA).
Le document FR 2 902 165, divulgue un double volant amortisseur comportant un volant d'inertie primaire destiné à être couplé en rotation à un arbre menant, tel qu'un vilebrequin d'un moteur thermique, et un volant d'inertie secondaire destiné à être couplé à un arbre mené, tel qu'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Un amortisseur de torsion est monté entre les volants primaire et secondaire de façon à transmettre un couple tout en amortissant les vibrations et les acyclismes de rotation générés par le moteur. L'amortisseur de torsion comprend des ressorts hélicoïdaux courbes de compression, agencés circonférentiellement entre le volant primaire et le volant secondaire. Des goulottes de guidage et d'appui sont en outre être prévues radialement à l'extérieur des ressorts.
En fonctionnement, les volants primaires et secondaire ainsi que les ressorts sont entraînés en rotation, le volant primaire pouvant en outre pivoter par rapport au volant secondaire en comprimant les ressorts courbes.
Les ressorts étant soumis à l'effet centrifuge en fonctionnement, ceux-ci prennent appui radialement sur les goulottes. Du fait des frottements entre les spires des ressorts et les goulottes, ou entre les spires elles-mêmes, certaines spires peuvent se bloquer en fonctionnement et empêcher ainsi les ressorts d'effectuer pleinement leur rôle. Les performances de l'amortisseur de torsion sont donc dégradées. En outre, les spires bloquées peuvent se débloquer brutalement, en générant des à- coups.
La demande de brevet WO 2009/004144 divulgue un double volant amortisseur comprenant deux volants d'inerties mobiles en rotation autour d'un même axe, reliées par un amortisseur de torsion comprenant des ressorts et un train d'engrenages épicycloïdal comportant un planétaire radialement interne engrenant avec des satellites montés sur un porte- satellites. Les satellites engrènent avec un planétaire radialement externe (également appelé couronne externe). Les ressorts sont montés entre un organe fixe du double volant amortisseur et l'un des éléments du train épicycloïdal, par exemple entre l'organe fixe et le porte-satellites.
Une telle structure présente l'avantage que les ressorts ne sont pas entraînés en rotation à grande vitesse, et ne sont pas soumis à des efforts centrifuges importants. L'efficacité de la filtration et de l'amortissement est donc améliorée.
Par ailleurs, l'utilisation d'un train épicycloïdal permet de disposer d'un grand débattement entre l'organe fixe et l'élément précité du train épicycloïdal et d'un débattement entre les planétaires internes encore plus important, de façon à comprimer les ressorts sur une distance importante. De plus, la raideur angulaire du dispositif, rapportée entre l'entrée et la sortie du dispositif, c'est-à-dire entre le planétaire interne du premier train épicycloïdal et le planétaire interne du second train épicycloïdal, est relativement faible, ce qui permet d'abaisser de façon importante la fréquence de résonance (ou fréquence propre) du dispositif.
Ces caractéristiques permettent d'améliorer l'amortissement des acyclismes de rotation.
Ce document divulgue plusieurs variantes de réalisation. Dans chacune de ces variantes, le rapport de démultiplication du train épicycloïdal, c'est-à-dire le rapport entre la vitesse de sortie et la vitesse d'entrée, est différent de 1 . Sur l'une des variantes notamment, ce rapport est égal à -1 , la vitesse de rotation en sortie étant inversée par rapport à la vitesse de rotation en entrée. D'autres variantes de réalisation présentent des rapports de démultiplication de l'ordre de 1 ,5.
Afin de pouvoir implanter aisément de tels doubles volants amortisseur dans une boîte de vitesses existante, il est nécessaire de s'approcher d'un rapport de démultiplication de l'ordre de 1 , tout en conservant le bénéfice de l'utilisation d'un train épicycloïdal, à savoir découpler la fonction de transmission de vitesse et la fonction de filtration, en évitant en particulier de soumettre les ressorts à des efforts centrifuges importants.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème.
A cet effet, elle propose un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second trains d'engrenages épicycloïdaux agencés en série, chaque train épicycloïdal comportant un planétaire radialement interne engrenant avec au moins un satellite, ledit satellite engrenant avec un planétaire radialement externe, les satellites du premier et du second trains épicycloïdaux étant montés sur un porte-satellite commun, les planétaires externes étant liés à un organe fixe, le planétaire radialement interne du premier train épicycloïdal formant une entrée de couple et étant destiné à être couplé par exemple à un vilebrequin, le planétaire interne du second train épicycloïdal formant une sortie de couple et étant destiné à être couplé par exemple à un arbre d'entrée d'un embrayage, au moins un organe d'amortissement étant monté entre l'organe fixe et le planétaire externe de l'un au moins des premier et second trains épicycloïdaux, de manière à autoriser un débattement angulaire entre l'organe fixe et ledit planétaire radialement externe.
L'utilisation de deux trains épicycloïdaux en série permet d'ajuster le rapport de démultiplication tout en évitant de soumettre les ressorts à des efforts centrifuges importants.
Le rapport de démultiplication total, c'est-à-dire la vitesse de rotation du planétaire interne du second train épicycloïdal sur la vitesse de rotation du planétaire interne du premier train épicycloïdal est par exemple égal à 1 , les planétaires internes précités tournant dans le même sens. L'organe est dit fixe par référence au carter d'embrayage du véhicule, par exemple.
Selon une forme de réalisation de l'invention, au moins un organe d'amortissement est monté entre l'organe fixe et le planétaire externe de chacun des premier et second trains épicycloïdaux. Selon une autre forme de réalisation, le dispositif comporte au moins un premier organe d'amortissement monté entre le planétaire externe de l'un au moins des trains épicycloïdaux et un organe de phasage, au moins un second organe d'amortissement étant monté entre l'organe de phasage et l'organe fixe, l'organe de phasage étant mobile en rotation par rapport audit planétaire externe et par rapport à l'organe fixe.
Le dispositif peut comporter des moyens d'accouplement et de désaccouplement montés entre l'un au moins des planétaires externes et l'organe fixe.
Dans ce cas, le dispositif peut comporter au moins un organe d'amortissement monté entre l'organe fixe et l'un seulement des planétaires externes, les moyens d'accouplement et de désaccouplement étant montés entre l'organe fixe et l'autre planétaire externe.
Lorsque l'organe fixe et le planétaire externe sont désaccouplés en rotation, alors aucun couple n'est transmis de l'entrée vers la sortie, c'est-à- dire du planétaire interne du premier train épicycloïdal vers le planétaire interne du second train épicycloïdal. A l'inverse, lorsque l'organe fixe et le planétaire externe sont couplés en rotation, alors un couple peut être transmis de l'entrée vers la sortie.
En variante, le dispositif peut comporter au moins un organe d'amortissement monté entre l'organe fixe et l'un au moins des planétaires externes, les moyens d'accouplement et de désaccouplement étant montés entre l'organe fixe et ledit planétaire externe.
Dans ce cas, les moyens d'accouplement et de désaccouplement peuvent permettre de désactiver ou non la fonction d'amortissement. En effet, si l'organe fixe et ledit planétaire externe sont couplés en rotation, alors l'organe d'amortissement est rendu inopérant, un couple pouvant alors être transmis de l'entrée vers la sortie sans amortissement.
Dans un tel cas, le dispositif n'a pas de fréquence propre, puisqu'il ne comporte pas d'organe d'amortissement opérationnel. On évite alors les phénomènes de résonance, en particulier au démarrage du moteur, c'est-à- dire pour des fréquences relativement basses.
Les moyens d'accouplement et de désaccouplement peuvent comporter un mécanisme d'embrayage comprenant un plateau de réaction lié ou formé par l'organe fixe, un organe de friction lié ou formé par le planétaire externe, et un plateau de pression mobile entre une position d'accouplement et de désaccouplement en rotation de l'organe de friction et du plateau de réaction.
En variante, les moyens d'accouplement et de désaccouplement comportent au moins une butée mobile entre une position d'accouplement et une position de désaccouplement, ladite butée mobile étant couplée en rotation à l'organe fixe et étant apte à coopérer avec une butée complémentaire du planétaire radialement externe, en position d'accouplement.
De plus, l'organe d'amortissement peut être un organe élastique, tel par exemple qu'un ressort de compression, en particulier un ressort droit.
Comme indiqué précédemment, un ressort courbe peut générer du frottement entre les spires lors de sa compression. L'utilisation d'un ressort droit permet ainsi d'améliorer la filtration.
Par ailleurs, le dispositif peut comporter au moins une masse d'inertie couplée au planétaire interne, au planétaire externe et/ou au porte- satellites.
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 : - la figure 1 et une vue en coupe d'un ensemble comportant un embrayage et un dispositif d'amortissement selon une forme de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective et avec arrachage partiel, du dispositif d'amortissement de la figure 1 ,
- la figure 3 une vue de face d'une partie du dispositif des figures 1 et 2,
- la figure 4 est une demi-vue schématique du dispositif des figures 1 à 3,
- la figure 5 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une deuxième forme de réalisation de l'invention, la figure 6 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une troisième forme de réalisation de l'invention,
- la figure 7 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une quatrième forme de réalisation de l'invention,
- la figure 8 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une cinquième forme de réalisation de l'invention,
- la figure 9 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une sixième forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente un ensemble, notamment pour véhicule automobile, comportant un mécanisme d'embrayage 1 couplé à un dispositif d'amortissement 2 selon une première forme de réalisation de l'invention.
Le dispositif d'amortissement 2 comporte un premier et un second trains d'engrenages épicycloïdaux 3, 4 agencés en série, monté dans un boîtier fixe. Le boîtier comporte deux parties 5, 6 assemblées l'une à l'autre, délimitant ensemble un espace interne 7 servant au logement des trains épicycloïdaux, lesdites parties 5, 6 étant reliées à leur périphérie externe et fixées à un carter d'embrayage fixe.
Le premier train épicycloïdal 3 comporte un planétaire radialement interne 3a engrenant avec des satellites 3b, par exemple au nombre de trois, montés autour d'axes 8 d'un porte-satellites 9a, 9b. Les satellites 3b engrènent chacun avec un planétaire radialement externe 3c (également appelé couronne).
Le planétaire interne 3a du premier train épicycloïdal 3 comporte une denture radialement externe et est couplé en rotation à un volant d'inertie primaire 10, par l'intermédiaire d'une bague 1 1 , et à un moyeu radialement interne 12, lui-même destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin d'un moteur thermique du véhicule. Bien entendu, la bague 1 1 et le planétaire interne 3a peuvent être formés d'une seule pièce.
Le planétaire radialement externe 3c comporte une forme annulaire présentant une denture radialement interne, engrenant avec les dentures des satellites 3b, et des pattes 13 s'étendant radialement vers l'extérieur depuis la périphérie radialement externe dudit planétaire. Les pattes 13 sont par exemple au nombre de cinq. Chaque patte 13 comporte deux surfaces latérales d'appui 14 opposées, formant chacune un angle a par rapport à la direction radiale (figure 3). Un plot de positionnement 15 s'étend depuis chaque surface latérale d'appui 14. Des ressorts hélicoïdaux droits de compression 16 sont montés circonférentiellement entre les pattes 13. Plus particulièrement, chaque ressort 16 est monté de façon précontrainte entre deux pattes adjacentes 13. Pour cela, les extrémités des ressorts 16 prennent appui sur les surfaces d'appui 14 correspondantes, en entourant les plots de positionnement 15 correspondants.
En fonctionnement, une première extrémité de chaque ressort 16 est destinée à prendre appui sur la surface d'appui 14 de l'une des pattes 13, l'autre extrémité dudit ressort 16 étant destiné à prendre appui sur des surfaces d'appuis 17 ménagées sur les parties 5, 6 du boîtier (figure 2). Les surfaces d'appui 17 du boîtier 5, 6 s'étendent également en formant un angle a par rapport à la direction radiale. Les ressorts 16 sont donc comprimés lors du pivotement du planétaire externe 3c du premier train épicycloïdal 3 par rapport au boîtier fixe 5, 6.
L'angle a est défini de telle manière que les surfaces d'appui 14, 17 de chaque ressort 16 soient parallèles lorsque le ressort 16 est comprimé au maximum, de façon à optimiser les contraintes dans le ressort 16 pour le débattement maximal. Cet angle a dépend principalement du nombre et du débattement des ressorts 16. Le nombre de ressorts 16 est par exemple compris entre 3 et 8, le débattement des ressorts 16 étant par exemple compris entre 5 et 35°.
Le second train épicycloïdal 5 comporte un planétaire radialement interne 4a engrenant avec des satellites 4b, par exemple au nombre de trois, montés autour des axes 8 du porte-satellites 9a, 9b. Les premier et second trains épicycloïdaux 3, 4 partagent donc un porte- satellites commun 9a, 9b. Le porte-satellites est formé de deux tôles radiales 9a, 9b, reliées l'une à l'autre par les axes 8. Les satellites 4b engrènent chacun avec un planétaire radialement externe 4c.
Le planétaire interne 4a du second train épicycloïdal 4 comporte une denture radialement externe et est couplé en rotation à un volant d'inertie secondaire 18, par l'intermédiaire d'une bague 19. Le volant secondaire 18 est destiné à former un plateau de réaction pour le mécanisme d'embrayage 1 . Comme précédemment, la bague 19 et le planétaire interne 4a peuvent être formés d'une seule pièce. Les bagues 1 1 , 1 9 sont montées pivotantes dans des ouvertures centrales du boîtier 5, 6, par l'intermédiaire de joints et/ou de paliers 20.
Le planétaire radialement externe 4c comporte une forme annulaire présentant une denture radialement interne, engrenant avec les dentures des satellites 4b. La périphérie radialement externe du planétaire externe 4c est fixée au boîtier 5, 6, par exemple par soudage.
Les diamètres et le nombre de dents des planétaires internes 3a,
4a des deux trains épicycloïdaux 3, 4 sont identiques. Il en est de même pour les satellites 3b, 4b et pour les planétaires externes 3c, 4c des deux trains épicycloïdaux 3, 4. Ainsi, le rapport de démultiplication de l'ensemble formé par les deux trains épicycloïdaux 3, 4 en série 3, 4 est égal à 1 . On rappelle que ce rapport correspond à la vitesse de rotation en sortie (ici la vitesse de rotation du volant secondaire 18), par rapport à la vitesse de rotation en entrée (ici la vitesse de rotation du volant primaire 10). Le signe du rapport de démultiplication étant positif, les deux volants 10, 18 tournent dans le même sens.
Le mécanisme d'embrayage 1 comporte un plateau de réaction, formé par le volant d'inertie secondaire 18, un couvercle 21 , un diaphragme 22, un plateau de pression 23 et un disque de friction 24.
Le couvercle 21 présente une forme creuse et est fixé au plateau de réaction à sa périphérie radialement externe, par exemple par rivetage. Le couvercle 21 délimite un volume interne servant à loger le plateau de pression 23 et le disque de friction 24.
Le diaphragme 22 se présente sous la forme d'une rondelle ressort et est monté pivotant sur le couvercle 21 , par l'intermédiaire de rivets non représentés, comme cela est connu en soi.
Le diaphragme 22 comporte des doigts 25 à sa périphérie radialement interne, coopérant avec une butée d'embrayage non représentée, de façon à permettre l'actionnement du diaphragme 22.
La périphérie radialement externe 26 du diaphragme 23 vient en appui sur le disque de pression 23. Ce dernier est mobile axialement entre une position embrayée dans laquelle il est repoussé en direction du plateau réaction 18 par le diaphragme 22, de façon à serrer le disque de friction 24 entre le plateau de pression 23 et le plateau de réaction 18, et une position débrayée dans laquelle il libère le disque de friction 24.
Le disque de friction 24 comporte un moyeu 27 radialement interne, destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.
Le plateau de pression 23 et le diaphragme 22 sont couplés en rotation au couvercle 21 et au plateau de réaction 18. Par ailleurs, des languettes élastiques non visibles assurent le rappel du disque de pression 23 vers sa position débrayée, lorsqu'il n'est pas sollicité en position embrayée par le diaphragme 22. De même, l'élasticité du diaphragme 22 est telle qu'il retrouve sa position débrayée lorsqu'il n'est pas sollicité par la butée d'embrayage.
En fonctionnement, le moyeu 12, le volant primaire 10 et le planétaire interne 3a sont entraînés en rotation par le vilebrequin. Le mouvement de rotation est transmis au planétaire interne 4a et au volant secondaire 18, par l'intermédiaire des trains épicycloïdaux 3, 4. On notera que les ressorts 16 ne sont pas entraînés en rotation et ne subissent pas l'effet des forces centrifuges.
Lorsque des acyclismes de rotation doivent être amortis (par exemple en cas de démarrage ou d'arrêt du moteur, ou lors d'un changement de vitesses par exemple), alors le planétaire externe 3c comprime les ressorts droits 16.
Comme indiqué précédemment, l'utilisation de trains épicycloïdaux 3, 4 permet de réduire la raideur angulaire totale du dispositif 2, rapportée entre l'entrée et la sortie du dispositif, c'est-à-dire entre le planétaire interne 3a du premier train épicycloïdal 3 et le planétaire interne 4a du second train épicycloïdal 4. On notera que l'utilisation des trains épicycloïdaux selon l'invention permettent d'amplifier le débattement des ressorts 16 d'un facteur compris entre 1 ,2 et 5. La fréquence de résonance (ou fréquence propre) du dispositif 2 est donc relativement faible. On peut ainsi garantir que cette fréquence de résonance se situe sous la fréquence induite par le régime de ralenti du moteur. En d'autres termes, on peut garantir que, quelle que soient les conditions de fonctionnement du moteur (bas régime, haut régime, ralenti, à l'exception des phases de démarrage et d'arrêt), on évite la fréquence de résonance du dispositif 2.
Par ailleurs, le rapport de démultiplication du dispositif 2 étant égal ou proche de 1 , il est possible d'adapter aisément ce dispositif 2 aux boîtes de vitesses existantes. La figure 5 illustre une deuxième forme de réalisation de l'invention, qui diffère de celle exposée précédemment en ce que des organes d'amortissement, en particulier des ressorts droits de compression 16a, 16b, sont montés entre le boîtier fixe 5, 6 et le planétaire externe 3c, 4c de chacun des premier et second trains épicycloïdaux 3, 4. Ceci permet d'abaisser encore la raideur angulaire du dispositif 2. Par ailleurs, le dispositif 2 a une structure symétrique, ce qui réduit le nombre de références des composants et des outillages de production.
La figure 6 illustre une troisième forme de réalisation de l'invention dans laquelle une première série d'organes d'amortissement, en particulier des ressorts droits de compression 16a, sont montés entre le planétaire externe 3c du premier train épicycloïdal 3 et un organe de phasage 28, une seconde série d'organes d'amortissement, en particulier des ressorts droits de compression 16b, étant montée entre l'organe de phasage 28 et le boîtier fixe 5, 6. L'organe de phasage 28 est mobile en rotation par rapport au planétaire externe 3c et par rapport au boîtier fixe 5, 6. Une telle structure permet d'abaisser la raideur angulaire du dispositif 2, par comparaison avec le dispositif 2 des figures 1 à 4.
La figure 7 illustre une quatrième forme de réalisation de l'invention. Celle-ci diffère de celle décrite en référence aux figure 1 à 4 en ce que des moyens d'accouplement et de désaccouplement 29 sont montés entre le planétaire externe 4c et le boîtier fixe 5, 6.
Les moyens d'accouplement et de désaccouplement 29 comportent un mécanisme d'embrayage comprenant un plateau de réaction 30 lié ou formé par le boîtier fixe 5, 6, un organe de friction 31 lié ou formé par le planétaire externe 4c, et un plateau de pression 32 mobile entre une position d'accouplement et une position de désaccouplement en rotation de l'organe de friction 31 et du plateau de réaction 30.
Selon une cinquième forme de réalisation représentée à la figure 8, les moyens d'accouplement et de désaccouplement 29 comportent une butée 33 mobile entre une position d'accouplement et une position de désaccouplement. La butée est mobile en translation le long d'un axe parallèle à l'axe de rotation des planétaires internes 3a, 4a. La butée mobile 33 est couplée en rotation au boîtier fixe 5, 6 et est apte à coopérer avec une butée complémentaire du planétaire radialement externe 4c, en position d'accouplement. La butée 33 peut par exemple être formée par un plot mobile, apte à être inséré dans un trou de forme complémentaire du planétaire externe 4c.
Les formes de réalisation des figures 7 et 8 fonctionnent de la même manière que celle décrite en référence aux figures 1 à 4, lorsque le boîtier fixe 5, 6 est couplé en rotation au planétaire externe 4c.
A l'inverse, lorsque le boîtier fixe 5, 6 est découplé du planétaire externe 4c, aucun couple ne peut être transmis de l'entrée vers la sortie, c'est-à-dire du planétaire interne 3a vers le planétaire interne 4a.
La figure 9 illustre une sixième forme de réalisation, qui diffère de celle décrite en référence aux figures 1 à 4, en ce que des moyens d'accouplement et de désaccouplement 29 (se présentant ici sous la forme d'un mécanisme d'embrayage) sont montés entre le planétaire et le boîtier fixe.
De cette manière, il est possible de rendre les ressorts 16 inopérants, en couplant en rotation le boîtier fixe 5, 6 et le planétaire externe 3c. A l'inverse, lorsque le boîtier fixe 5, 6 et le planétaire externe 3c sont découplés, le dispositif 2 fonctionne de la même manière que le dispositif 2 des figures 1 à 4.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (2) de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second trains d'engrenages épicycloïdaux (3, 4) agencés en série, chaque train épicycloïdal (3, 4) comportant un planétaire radialement interne (3a, 4a) engrenant avec au moins un satellite (3b, 4b), ledit satellite (3b, ; 4b) engrenant avec un planétaire radialement externe (3c, 4c), les satellites (3b, 4b) du premier et du second trains épicycloïdaux (3, 4) étant montés sur un porte-satellite commun (9a, 9b), les planétaires externes (3c, 4c) étant liés à un organe fixe (5, 6), le planétaire radialement interne (3a) du premier train épicycloïdal (3) formant une entrée de couple et étant destiné à être couplé par exemple à un vilebrequin, le planétaire interne (4a) du second train épicycloïdal (4) formant une sortie de couple et étant destiné à être couplé par exemple à un arbre d'entrée d'un embrayage, au moins un organe d'amortissement (16) étant monté entre l'organe fixe (5, 6) et le planétaire externe (3c, 4c) de l'un au moins des premier et second trains épicycloïdaux (3, 4), de manière à autoriser un débattement angulaire entre l'organe fixe (5, 6) et ledit planétaire radialement externe (3c, 4c).
2. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins un organe d'amortissement (16) est monté entre l'organe fixe (5, 6) et le planétaire externe (3c, 4c) de chacun des premier et second trains épicycloïdaux (3, 4).
3. Dispositif (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier organe d'amortissement (16a) monté entre le planétaire externe (3c, 4c) de l'un au moins des trains épicycloïdaux (3, 4) et un organe de phasage (28), au moins un second organe d'amortissement (16b) étant monté entre l'organe de phasage (28) et l'organe fixe (5, 6), l'organe de phasage (28) étant mobile en rotation par rapport audit planétaire externe (3c, 4c) et par rapport à l'organe fixe (5, 6).
4. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'accouplement et de désaccouplement (29) montés entre l'un au moins des planétaires externes (3c, 4c) et l'organe fixe (5, 6).
5. Dispositif (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe d'amortissement (16) monté entre l'organe fixe (5, 6) et l'un seulement des planétaires externes (3c, 4c), les moyens d'accouplement et de désaccouplement (29) étant montés entre l'organe fixe (5, 6) et l'autre planétaire externe (4c, 3c).
6. Dispositif (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe d'amortissement (16) monté entre l'organe fixe (5, 6) et l'un au moins des planétaires externes (3c, 4c), les moyens d'accouplement et de désaccouplement (29) étant montés entre l'organe fixe (5, 6) et ledit planétaire externe (3c, 4c).
7. Dispositif (2) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement et de désaccouplement (29) comportent un mécanisme d'embrayage comprenant un plateau de réaction (30) lié ou formé par l'organe fixe (5, 6), un organe de friction (31 ) lié ou formé par le planétaire externe (3c, 4c), et un plateau de pression (32) mobile entre une position d'accouplement et de désaccouplement en rotation de l'organe de friction (31 ) et du plateau de réaction (30).
8. Dispositif (2) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement et de désaccouplement (29) comportent au moins une butée (33) mobile entre une position d'accouplement et une position de désaccouplement, ladite butée mobile (33) étant couplée en rotation à l'organe fixe (5, 6) et étant apte à coopérer avec une butée complémentaire du planétaire radialement externe (3c, 4c), en position d'accouplement.
9. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en en ce que l'organe d'amortissement est un organe élastique, tel par exemple qu'un ressort de compression (16).
10. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une masse d'inertie (10, 18) couplée au planétaire interne (3a, 4a), au planétaire externe (3c, 4c) et/ou au porte-satellites (9a, 9b).
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