WO2018002500A1 - Dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile - Google Patents

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WO2018002500A1
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torque
piston
torque output
force
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Rabah Arhab
Daniel Fenioux
Sungchul Lee
Josip Kovac
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Valeo Embrayages
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Definitions

  • Torque transmission device in particular for a motor vehicle
  • the present invention relates to a torque transmission device, in particular for a motor vehicle.
  • the torque transmission device is for example a hydrokinetic clutch, such as for example a torque converter.
  • the invention is not limited to a torque converter but can also be applied to a double damping flywheel for example.
  • the patent application EP 2 149 727 discloses a hydrodynamic torque converter comprising an impeller wheel attached to a lid integral with a crankshaft, the impeller wheel being adapted to drive a rotating hydro-kinetic a turbine wheel, via a reactor.
  • the turbine wheel is secured to a hub intended to be coupled in rotation to an input shaft of a gearbox.
  • the torque converter further comprises a clutch member whose radially outer periphery comprises friction linings.
  • the clutch member is adapted to be moved between an engaged position and a disengaged position.
  • said friction linings bear against the lid, so as to couple in rotation the lid and the hub, in particular by means of damping means.
  • damping means may comprise in particular elastic members in the form of curved springs extending circumferentially.
  • the cover and the hub are coupled in rotation via the hydrokinetic coupling means, that is, via the impeller, the reactor, and the turbine wheel.
  • the damping means with curved springs are able to exert a circumferentially directed force and have a linear stiffness constant allowing a good filtering of vibrations and motor rotation acyclisms, but having the defect of generating significant friction at high engine speed. Indeed, when they are subjected to centrifugal forces, the curved springs are radially plated outside on the troughs or on a connecting member fixed to the clutch member for example, significant friction being generated during the deformation of the springs in operation.
  • the damping means comprise elastic members extending radially in the rest position, that is to say when no torque is transmitted through the device, the springs being spaced apart from their radial position when the mass of primary inertia rotates relative to the secondary mass of inertia. In all cases, said elastic members are able to generate a force comprising a radial component.
  • damping means are more commonly referred to as radial damping means or radial damping means.
  • damping means have a continuously increasing stiffness constant with the displacement of the mass of inertia. primary relative to the secondary mass of inertia, allowing a good filtering whatever the engine speed.
  • damping means allow only a small angular displacement of the secondary mass of inertia relative to the mass of primary inertia.
  • the aim of the invention is to provide a torque transmission device offering good filtration performance whatever the engine speed, while allowing a high clearance of the torque input element, integral in rotation with the crankshaft, with respect to the torque output element, integral in rotation with the input shaft of the gearbox.
  • a torque transmission device in particular for a motor vehicle, comprising a torque input element intended to be coupled in rotation to a crankshaft of a motor, an intermediate element and an output element of a motor.
  • torque adapted to be rotatably coupled to an input shaft of a gearbox
  • first damping means being mounted between the torque input member and the intermediate member
  • second damping means being mounted between the intermediate member and the torque output member
  • the torque input member, the torque output member and the intermediate member being pivotable relative to each other about an axis
  • the first damping means are able to exert a circumferentially directed force, or respectively a force comprising a radial component
  • the second damping means as adapted to exert a force having a radial component, or respectively a circumferentially directed effort.
  • the torque transmission device thus comprises two types of damping means arranged in series, namely damping means capable of exerting a circumferentially directed force (circumferential damping means) and damping means adapted to exerting a force comprising a radial component (radial damping means).
  • damping means capable of exerting a circumferentially directed force
  • damping means adapted to exerting a force comprising a radial component
  • Such damping means provide good filtration performance regardless of the engine speed, while allowing a strong angular displacement of the torque output member relative to the torque input member.
  • the first damping means or respectively the second damping means, comprise at least two circumferentially acting elastic members, connected in series by means of a phasing member, so that the elastic members with their action circumferential deform in phase with each other.
  • the torque transmission device is then of type LTD
  • the device may comprise pendular damping means, so as to further improve the filtration capabilities.
  • the pendulum damping means may comprise at least one pendulum mass movably mounted on the intermediate element.
  • the device may comprise at least one inertial drummer, so as to further improve the filtration capabilities.
  • the inertial drummer may comprise at least one mass of inertia rotatably mounted in rotation with respect to the intermediate element, the mass of inertia being connected to the intermediate element by means of resilient means opposing the rotation of the mass of inertia with respect to the intermediate element.
  • the torque output element may comprise a hub, for example a hub having splines at its radially inner periphery, said splines being adapted to cooperate with complementary splines of the input shaft of the gearbox.
  • the device may comprise clutch means movable between a disengaged position in which the torque entry element and the torque output member is rotatably coupled through hydrokinetic coupling means, and an engaged position in which the torque input member and the torque output member are rotatably coupled by the intermediate first damping means and second damping means arranged in series through the intermediate member.
  • the device thus forms a hydrokinetic clutch.
  • the clutch means make it possible to activate or deactivate the hydrokinetic coupling means.
  • the hydrokinetic coupling means may include an impeller wheel rotatably coupled to the torque input member, and a turbine wheel rotatably coupled to the torque output member.
  • a hydrokinetic clutch can be a torque converter when the hydrokinetic coupling means comprise an impeller wheel, a turbine wheel and a reactor, or can be a coupler when the hydrokinetic coupling means are devoid of a reactor.
  • the damping means capable of exerting a circumferentially directed force may be located radially outside the damping means capable of exerting a force comprising a radial component.
  • Such a characteristic makes it possible to increase the clearance allowed by the damping means situated outside, formed for example by curved elastic members which may have a great length because of their implantation over a large diameter.
  • the first and second damping means may be located axially facing one another, so as to limit the axial size.
  • the damping means capable of exerting a circumferentially directed force may comprise at least one helical compression spring, for example a curved spring.
  • the damping means capable of exerting a force comprising a radial component may comprise:
  • a cylindrical body whose end is connected to the torque input element, to the intermediate element or to the torque output element, said body being filled with a hydraulic fluid, such as for example 'oil,
  • a piston mounted in the body, said piston being integral with an actuating rod connected to the torque output element, to the intermediate element or to the torque input element, the piston being suitable for moving relative to the body so that the fluid generates by viscosity a resisting force comprising a radial component,
  • An elastic member mounted between the body and the piston so as to return the piston and the body in a radial position.
  • the piston may define with the body a first radially outer chamber and a second radially inner chamber, disposed on either side of the piston, the body having a radially external fluid circulation opening, opening into the first chamber .
  • the intermediate element is pivotable relative to the torque input element, against the first damping means
  • the torque output element is pivotable relative to the intermediate element, against the second damping means
  • the phasing member is pivotable relative to the intermediate member and relative to the torque input member or the torque output member, the body is pivotally mounted on the torque input element, the intermediate element or the torque output element,
  • the rod is pivotally mounted on the torque output element, the intermediate element or the torque input element,
  • the piston defines an annular passage with the body, said annular passage allowing the passage of fluid between the first and second chambers.
  • FIG. 1 is an axial sectional view of a torque converter according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a radial sectional view of the torque converter of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a schematic view of the torque converter of FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 to 7 are schematic views of torque converters according to different embodiments of the invention.
  • FIGS 1 to 3 show a torque converter 1, in particular for a motor vehicle, according to one embodiment of the invention.
  • the latter makes it possible to transmit a torque of an output shaft of an internal combustion engine of a motor vehicle, such as for example a crankshaft 2, to an input shaft of a gearbox 3.
  • the axis of the torque converter has the reference X.
  • the torque converter 1 comprises an impeller wheel 4 capable of hydrokinetically driving a turbine blade wheel 5 via a reactor 6.
  • the impeller wheel 4 is fixed to a cover 7 by welding 8 and delimits with said cover 7 an internal volume 9 housing the impeller wheel 4, the turbine wheel 5 and the reactor 6.
  • the impeller wheel 4 comprises a cylindrical portion 4a extending from the radially outer periphery of a radial portion 4b.
  • the cylindrical portion 4b of the impeller wheel 4 is fixed to a cylindrical portion 7a of the cover 7, the rear end of said cylindrical portion 4a being extended by a radial portion 4b extending radially inwardly.
  • the radial portion 4b comprises fastening means 10 for rotating said lid 7 to the crankshaft 2.
  • the torque converter 1 further comprises a central hub 1 1 whose radially inner periphery 1 2 is grooved, of axis X and housed in the internal volume 9.
  • the central hub 1 1 comprises an annular rim or lobes 13 ' extending radially outward.
  • the lobes 13 are regularly distributed over the circumference and are for example six in number.
  • the turbine wheel 5 is coupled or integral in rotation with the hub 1 1.
  • the torque converter 1 further comprises a clutch member 14 comprising a radial portion 14a whose radially outer periphery comprises friction linings 15 adapted to bear on the radial portion 7b of the cover 7.
  • the radially inner periphery of the clutch member 14 comprises a cylindrical portion 14b having splines 16 engaged with splines 17 of the hub 1 1, so as to couple in rotation the clutch member 14, the hub 1 1 and the shaft of gearbox input 3.
  • At least one connecting member 18 is mounted at the radially outer periphery of the clutch member 14, here three connecting members 18 fixed by means of rivets 19 to the clutch member 14, regularly distributed over the circumference .
  • First damping means are mounted between the connecting members 18 and an intermediate member 19 formed for example of one or more annular pieces fixed to each other.
  • the first damping means comprise, in particular, helical compression springs 20 extending circumferentially, here three in number, such as curved springs for example.
  • the circumferential action springs 20 bear, at one end, on the corresponding connecting member 18 fixed to the clutch member 14, and at another end, to the intermediate element 19.
  • Second damping means are mounted between the intermediate member 19 and the hub 1 1.
  • the second damping means comprise damping members with radial action 21, that is to say capable of exerting forces comprising radial components, in particular six radially acting damping members 21 distributed over the circumference.
  • Each radial damping member 21 comprises:
  • a cylindrical body 22, one end 22a is pivotally mounted, via an axis 23, a rivet or a pin for example, on the radial lobe 13 of the hub, said body 22 defining an internal volume filled with a hydraulic fluid such as oil, the body having an opening 24 at its radially outer end 22b,
  • a piston 25 mounted in the body 22 and defining therewith two pressure chambers on either side of the piston 25.
  • the piston 25 is integral with a rod 26 extending radially outwardly from the piston and passing through the opening 24.
  • the radially outer end of the rod 26 is pivotally mounted on the intermediate element 19, via an axis, a rivet 27 or a pin, for example,
  • an elastic member 28 for example a helical compression spring, mounted between the body 22 and the piston 25, more particularly between the radially outer end 22b of the body 22 and the piston 25, so as to recall the piston 25 radially inward, and the rod 26 and the body 22b in a so-called radial position of rest.
  • a calibrated circumferential clearance forming a pressure drop extends around the piston 25, between the piston 25 and the body 22, so as to allow the passage of fluid from one pressure chamber to the other.
  • the piston 25 is able to move relative to the body 22 so that the fluid present in the body 22 generates by viscosity and by passing in the circumferential clearance j, a resisting force comprising a radial component.
  • the first damping means 20 are located radially outside the second damping means 21, and axially substantially in the same plane.
  • the aforementioned damping means 20, 21, the intermediate element 19, the hub 1 1 and the hydrokinetic coupling means 4, 5, 6 are housed in the internal volume 9 delimited by the cover 7 and the impeller wheel 4.
  • the clutch member 14 is axially movable relative to the hub 1 1 and the cover 5, and can be actuated by pressure difference between pressure chambers delimited on either side of the clutch member 14.
  • the clutch member 14 can be actuated between:
  • crankshaft 2 is rotatably coupled to the input shaft 3 of the gearbox via the cover 7, clutch member 14, connecting member 18, curved elastic members 20, intermediate member 19, damping members 21, and hub 1 1,
  • the internal volume 9 contains the hydraulic fluid such as for example oil, used both for the hydrokinetic coupling between the impeller wheel 4 and the turbine wheel 5 or to actuate the clutch member 14, said fluid also being able to penetrate or escape from the radially outer chamber of the body 22, through the corresponding opening 24
  • the torque input member formed by the cover 7 pivots with respect to the torque output member formed by the hub 1 1.
  • the intermediate member 19 is then pivotable relative to the cover 7 so that the curved elastic members 20 are able to exert a circumferential force.
  • the intermediate element 19 is then pivotable relative to the hub 1 1, so that the body 22 and the rod 26 are pivotable relative to their respective pivot axes 23, 27.
  • the piston 25 is then moved along the body 22, against the force generated by the fluid contained in the body 22 and the return force exerted by the right springs 28, tending to return the body 22 and the rod 26 in their position radial.
  • such a torque converter 1 comprising circumferential action damping means 20 and radial damping means 21 arranged in series, provides good filtration performance regardless of the engine speed, while allowing a strong clearance of the torque output element 1 1 with respect to the torque input element 7.
  • FIG. 4 schematically illustrates a variant embodiment which differs from that presented with reference to FIGS. 1 to 3 in that the circumferential action damping means 20 comprises two groups of elastic members 20a, 20b arranged in series via a phasing member 29, so that said elastic members 20a, 20b deform in phase with each other. other, during the rotation of the torque input member 7 relative to the intermediate member 19, when the clutch member 14 is in the engaged position.
  • FIG. 5 schematically illustrates an alternative embodiment which differs from that presented with reference to FIGS. 1 to 3 in that the first damping means mounted between the torque input element, namely the cover 7, and the intermediate element 19 are formed by radial damping members 21, and the second damping means mounted between the intermediate member 19 and the torque output member, namely the hub 1 1, are elastic members circumferential action, such as curved springs 20.
  • FIG. 6 schematically illustrates an alternative embodiment which differs from that presented with reference to FIG. 5 in that the intermediate element 19 is equipped with pendular damping means 30. More particularly, the pendular damping means comprise at least a pendular mass 30 movably mounted on the intermediate element 19, so as to improve the filtration quality of the torque converter 1.
  • Figure 7 schematically an alternative embodiment which differs from that presented with reference to Figure 5 in that the intermediate element 19 is equipped with an inertial drummer.
  • the inertial drummer comprises, for example, a mass of inertia 31 rotatably mounted in rotation with respect to the intermediate element 19, the inertia mass 31 being connected to the intermediate element 19 via elastic means 32 opposing the rotation of the mass of inertia 31 with respect to the intermediate element 19.
  • the use of an inertial drummer makes it possible to improve the filtration quality of the torque converter 1.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de transmission de couple (1), notamment pour véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple (7), destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin d'un moteur, un élément intermédiaire (19) et un élément de sortie de couple (11 ), destiné à être couplé en rotation à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, des premiers moyens d'amortissement étant montés entre l'élément d'entrée de couple (7) et l'élément intermédiaire (19) et des seconds moyens d'amortissement étant montés entre l'élément intermédiaire (19) et l'élément de sortie de couple (11 ), l'élément d'entrée de couple (7), l'élément de sortie de couple (11) et l'élément intermédiaire (19) étant aptes à pivoter les uns par rapport aux autres autour d'un axe (X), caractérisé en ce que les premiers moyens d'amortissement (20, 21) sont aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement,ou respectivement un effort comprenant une composante radiale, les seconds moyens d'amortissement (21, 20) étant aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale, ou respectivement un effort dirigé circonférentiellement.

Description

Dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile
La présente invention concerne un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile.
Le dispositif de transmission de couple est par exemple un embrayage hydrocinétique, tel par exemple qu'un convertisseur de couple.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à un convertisseur de couple mais peut également être appliquée à un double volant amortisseur par exemple.
La demande de brevet EP 2 149 727, au nom de la Demanderesse, divulgue un convertisseur de couple hydrodynamique comportant une roue d'impulseur fixée à un couvercle solidaire d'un vilebrequin, la roue d'impulseur étant apte à entraîner hydrocinétiquement en rotation une roue de turbine, par l'intermédiaire d'un réacteur. La roue de turbine est solidaire d'un moyeu destiné à être couplé en rotation à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.
Le convertisseur de couple comporte de plus un organe d'embrayage dont la périphérie radialement externe comporte des garnitures de friction.
L'organe d'embrayage est apte à être déplacé entre une position embrayée et une position débrayée. Dans la position embrayée, lesdites garnitures de friction viennent en appui sur le couvercle, de manière à coupler en rotation le couvercle et le moyeu, par l'intermédiaire notamment de moyens d'amortissement. Ainsi, en position embrayée, le vilebrequin et l'arbre d'entrée de la boite de vitesses sont couplés en rotation par l'intermédiaire des moyens d'amortissement. Ces derniers peuvent comportent en particulier des organes élastiques se présentant sous la forme de ressorts courbes s'étendant circonférentiellement.
Dans la position débrayée, le couvercle et le moyeu sont couplés en rotation par l'intermédiaire des moyens de couplage hydrocinétique, c'est-à-dire par l'intermédiaire de la roue d'impulseur, du réacteur et de la roue de turbine.
Les moyens d'amortissement à ressorts courbes sont aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement et présentent une constante de raideur linéaire permettant un bon filtrage des vibrations et acyclismes de rotation du moteur, mais ayant le défaut de générer des frottements importants à haut régime moteur. En effet, lorsqu'ils sont soumis aux efforts centrifuges, les ressorts courbes sont plaqués radialement à l'extérieur sur des goulottes ou sur un organe de liaison fixé à l'organe d'embrayage par exemple, des frottements important étant alors générés lors de la déformation des ressorts en fonctionnement.
Les demandes de brevet FR 2 716 51 1 et FR 2 847 631 , au nom de la Demanderesse, divulguent chacune un double volant amortisseur comportant une masse d'inertie primaire, destinée à être couplée en rotation à un vilebrequin, et une masse d'inertie secondaire, destinée à être couplées en rotation à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. La masse d'inertie secondaire est apte à pivoter autour d'un axe par rapport à la masse d'inertie primaire, des moyens d'amortissement étant montés entre les masses d'inerties primaire et secondaire.
Les moyens d'amortissement comportent des organes élastiques s'étendant radialement en position de repos, c'est-à-dire lorsqu'aucun couple n'est transmis au travers du dispositif, les ressorts étant écartés de leur position radiale lorsque la masse d'inertie primaire pivote par rapport à la masse d'inertie secondaire. Dans tous les cas, lesdits organes élastiques sont aptes à générer un effort comportant une composante radiale.
De tels moyens d'amortissement sont appelés plus communément moyens d'amortissement radiaux ou moyens d'amortissement à action radiale.
De tels moyens d'amortissement présentent une constante de raideur continûment croissante avec le débattement de la masse d'inertie primaire par rapport à la masse d'inertie secondaire, permettant un bon filtrage quel que soit le régime moteur. Cependant, de tels moyens d'amortissement ne permettent qu'un faible débattement angulaire de la masse d'inertie secondaire par rapport à la masse d'inertie primaire.
L'invention vise à fournir un dispositif de transmission de couple offrant de bonnes performances de filtration quel que soit le régime moteur, tout en autorisant un fort débattement de l'élément d'entrée de couple, solidaire en rotation du vilebrequin, par rapport à l'élément de sortie de couple, solidaire en rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
A cet effet, elle propose un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple, destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin d'un moteur, un élément intermédiaire et un élément de sortie de couple, destiné à être couplé en rotation à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, des premiers moyens d'amortissement étant montés entre l'élément d'entrée de couple et l'élément intermédiaire et des seconds moyens d'amortissement étant montés entre l'élément intermédiaire et l'élément de sortie de couple, l'élément d'entrée de couple, l'élément de sortie de couple et l'élément intermédiaire étant aptes à pivoter les uns par rapport aux autres autour d'un axe, caractérisé en ce que les premiers moyens d'amortissement sont aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement, ou respectivement un effort comprenant une composante radiale, les seconds moyens d'amortissement étant aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale, ou respectivement un effort dirigé circonférentiellement.
Le dispositif de transmission de couple comporte ainsi deux types de moyens d'amortissement agencés en série, à savoir des moyens d'amortissement aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement (moyens d'amortissement à action circonférentielle) et des moyens d'amortissement aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale (moyens d'amortissement à action radiale). De tels moyens d'amortissement offrent de bonnes performances de filtration quel que soit le régime moteur, tout en permettant un fort débattement angulaire de l'élément de sortie de couple par rapport à l'élément d'entrée de couple.
Les premiers moyens d'amortissement, ou respectivement les seconds moyens d'amortissement, comportent au moins deux organes élastiques à action circonférentielle, montés en série par l'intermédiaire d'un organe de phasage, de façon à ce que les organes élastiques à action circonférentielle se déforment en phase les uns avec les autres.
Le dispositif de transmission de couple est alors de type LTD
(Long Travel Damper), une telle caractéristique permettant d'augmenter encore le débattement angulaire entre l'élément d'entrée de couple et l'élément de sortie de couple.
Le dispositif peut comporter des moyens d'amortissement pendulaires, de façon à améliorer encore les capacités de filtration.
Les moyens d'amortissement pendulaire peuvent comporter au moins une masse pendulaire montée de façon mobile sur l'élément intermédiaire.
Le dispositif peut comporter au moins un batteur inertiel, de façon à améliorer encore les capacités de filtration.
Le batteur inertiel peut comporter au moins une masse d'inertie montée de manière oscillante en rotation, par rapport à l'élément intermédiaire, la masse d'inertie étant reliée à l'élément intermédiaire par l'intermédiaire de moyens élastiques s'opposant à la rotation de la masse d'inertie par rapport à l'élément intermédiaire.
L'élément de sortie de couple peut comporter un moyeu, par exemple un moyeu comportant des cannelures à sa périphérie radialement interne, lesdites cannelures étant aptes à coopérer avec des cannelures complémentaires de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
Le dispositif peut comporter des moyens d'embrayage mobiles entre une position débrayée dans laquelle l'élément d'entrée de couple et l'élément de sortie de couple sont couplés en rotation par l'intermédiaire de moyens de couplage hydrocinétique, et une position embrayée dans laquelle l'élément d'entrée de couple et l'élément de sortie de couple sont couplés en rotation par l'intermédiaire des premiers moyens d'amortissement et des seconds moyens d'amortissement agencés en série par l'intermédiaire de l'élément intermédiaire.
Le dispositif forme ainsi un embrayage hydrocinétique. Les moyens d'embrayage permettent d'activer ou de désactiver les moyens de couplage hydrocinétique.
Les moyens de couplage hydrocinétique peuvent comporter une roue d'impulseur couplée en rotation à l'élément d'entrée de couple, et une roue de turbine, couplée en rotation à l'élément de sortie de couple.
On notera qu'un embrayage hydrocinétique peut être un convertisseur de couple lorsque les moyens de couplage hydrocinétique comportent une roue d'impulseur, une roue de turbine et un réacteur, ou peut être un coupleur lorsque les moyens de couplage hydrocinétique sont dépourvus de réacteur.
Les moyens d'amortissement aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement peuvent être situés radialement à l'extérieur des moyens d'amortissement aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale.
Une telle caractéristique permet d'augmenter le débattement autorisé par les moyens d'amortissement situés à l'extérieur, formés par exemple par des organes élastiques courbes qui peuvent présenter une grande longueur du fait de leur implantation sur un diamètre important.
Les premiers et seconds moyens d'amortissement peuvent être situés axialement en regard l'un de l'autre, de façon à limiter l'encombrement axial.
Les moyens d'amortissement aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement peuvent comporter au moins un ressort hélicoïdal de compression, par exemple un ressort courbe. Les moyens d'amortissement aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale peuvent comporter :
- un corps cylindrique dont une extrémité est reliée à l'élément d'entrée de couple, à l'élément intermédiaire ou à l'élément de sortie de couple, ledit corps étant rempli d'un fluide hydraulique, tel par exemple que de l'huile,
- un piston monté dans le corps, ledit piston étant solidaire d'une tige d'actionnement reliée à l'élément de sortie de couple, à l'élément intermédiaire ou à l'élément d'entrée de couple, le piston étant apte à se déplacer par rapport au corps de sorte que le fluide génère par viscosité un effort résistant comportant une composante radiale,
- un organe élastique monté entre le corps et le piston de façon à rappeler le piston et le corps dans une position radiale.
Dans ce cas, le piston peut délimiter avec le corps une première chambre radialement externe et une seconde chambre radialement interne, disposées de part et d'autre du piston, le corps comportant une ouverture de circulation du fluide radialement externe, débouchant dans la première chambre.
De cette manière, en fonctionnement, lorsque le fluide hydraulique est soumis aux efforts centrifuges à haut régime moteur, ledit fluide peut s'échapper de la première chambre par l'ouverture précitée.
Le dispositif selon l'invention peut également comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l'élément intermédiaire est apte à pivoter par rapport à l'élément d'entrée de couple, à encontre des premiers moyens d'amortissement,
- l'élément de sortie de couple est apte à pivoter par rapport à l'élément intermédiaire, à encontre des seconds moyens d'amortissement,
- l'organe de phasage est apte à pivoter par rapport à l'élément intermédiaire et par rapport à l'élément d'entrée de couple ou respectivement l'élément de sortie de couple, - le corps est monté pivotant sur l'élément d'entrée de couple, l'élément intermédiaire ou l'élément de sortie de couple,
- la tige est montée pivotante sur l'élément de sortie de couple, l'élément intermédiaire ou l'élément d'entrée de couple,
- le piston délimite un passage annulaire avec le corps, ledit passage annulaire permettant le passage de fluide entre les première et seconde chambres.
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 est une vue en coupe axiale d'un convertisseur de couple selon une forme de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe radiale du convertisseur de couple de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue schématique du convertisseur de couple des figures 1 et 2,
- les figures 4 à 7 sont des vues schématiques de convertisseurs de couple selon différentes variantes de réalisation de l'invention.
Les figures 1 à 3 représentent un convertisseur de couple 1 , notamment pour véhicule automobile, selon une forme de réalisation de l'invention. Celui-ci permet de transmettre un couple d'un arbre de sortie d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, tel par exemple qu'un vilebrequin 2, à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses 3. L'axe du convertisseur de couple porte la référence X.
Dans ce qui suit, les termes « axial » et « radial » sont définis par rapport à l'axe X.
Le convertisseur de couple 1 comporte une roue à aubes d'impulseur 4, apte à entraîner hydrocinétiquement une roue à aubes de turbine 5, par l'intermédiaire d'un réacteur 6. La roue d'impulseur 4 est fixée à un couvercle 7 par soudage 8 et délimite avec ledit couvercle 7 un volume interne 9 logeant la roue d'impulseur 4, la roue de turbine 5 et le réacteur 6. La roue d'impulseur 4 comporte une partie cylindrique 4a s'étendant depuis la périphérie radialement externe d'une partie radiale 4b. La partie cylindrique 4b de la roue d'impulseur 4 est fixée à une partie cylindrique 7a du couvercle 7, l'extrémité arrière de ladite partie cylindrique 4a étant prolongée par une partie radiale 4b s'étendant radialement vers l'intérieur. La partie radiale 4b comporte des moyens de fixation 10 permettant de coupler en rotation ledit couvercle 7 au vilebrequin 2.
Le convertisseur de couple 1 comporte en outre un moyeu central 1 1 dont la périphérie radialement interne 1 2 est cannelée, d'axe X et logé dans le volume interne 9. Le moyeu central 1 1 comporte un rebord annulaire ou des lobes 13 s'étendant radialement vers l'extérieur. Les lobes 13 sont régulièrement répartis sur la circonférence et sont par exemple au nombre de six. La roue de turbine 5 est couplée ou solidaire en rotation du moyeu 1 1 .
Le convertisseur de couple 1 comporte en outre un organe d'embrayage 14 comportant une partie radiale 14a dont la périphérie radialement externe comporte des garnitures de frottement 15 aptes à venir en appui sur la partie radiale 7b du couvercle 7. La périphérie radialement interne de l'organe d'embrayage 14 comporte une partie cylindrique 14b comportant des cannelures 16 en prise avec des cannelures 17 du moyeu 1 1 , de manière à coupler en rotation l'organe d'embrayage 14, le moyeu 1 1 et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses 3.
Au moins un organe de liaison 18 est monté en périphérie radialement externe de l'organe d'embrayage 14, ici trois organes de liaison 18 fixés par l'intermédiaire de rivets 19 à l'organe d'embrayage 14, régulièrement répartis sur la circonférence. Des premiers moyens d'amortissement sont montés entre les organes de liaison 18 et un élément intermédiaire 19 formé par exemple d'une ou plusieurs pièces annulaires fixées les unes aux autres.
Les premiers moyens d'amortissement comportent en particulier des ressorts hélicoïdaux de compression 20 s'étendant circonférentiellement, ici au nombre de trois, tels par exemple que des ressorts courbes. Les ressorts à action circonférentielle 20 prennent appui, à une extrémité, sur l'organe de liaison correspondant 18 fixé à l'organe d'embrayage 14, et à une autre extrémité, sur l'élément intermédiaire 19.
Des seconds moyens d'amortissement sont montés entre l'organe intermédiaire 19 et le moyeu 1 1 .
Les seconds moyens d'amortissement comportent des organes d'amortissement à action radiale 21 , c'est-à-dire aptes à exercer des efforts comportant des composantes radiales, en particulier six organes d'amortissement à action radiale 21 répartis sur la circonférence.
Chaque organe d'amortissement à action radiale 21 comporte :
- un corps cylindrique 22 dont une extrémité 22a est montée pivotante, par l'intermédiaire d'un axe 23, d'un rivet ou d'une goupille par exemple, sur le lobe radial 13 du moyeu , ledit corps 22 définissant un volume interne rempli d'un fluide hydraulique tel par exemple que de l'huile, le corps comportant une ouverture 24 au niveau de son extrémité radialement externe 22b,
- un piston 25 monté dans le corps 22 et délimitant avec celui-ci deux chambres de pression de part et d'autre du piston 25. Le piston 25 est solidaire d'une tige 26 s'étendant radialement vers l'extérieur depuis le piston et traversant l'ouverture 24. L'extrémité radialement externe de la tige 26 est montée pivotante sur l'élément intermédiaire 19, par l'intermédiaire d'un axe, d'un rivet 27 ou d'une goupille par exemple,
- un organe élastique 28, par exemple un ressort hélicoïdal de compression, monté entre le corps 22 et le piston 25, plus particulièrement entre l'extrémité radialement externe 22b du corps 22 et le piston 25, de façon à rappeler le piston 25 radialement vers l'intérieur, et la tige 26 et le corps 22b dans une position radiale dite de repos.
Un jeu circonférentiel j calibré formant une perte de charge s'étend autour du piston 25, entre le piston 25 et le corps 22, de manière à autoriser le passage de fluide d'une chambre de pression à l'autre. Le piston 25 est apte à se déplacer par rapport au corps 22 de sorte que le fluide présent dans le corps 22 génère par viscosité et par passage dans le jeu circonférentiel j, un effort résistant comportant une composante radiale.
Les premiers moyens d'amortissement 20 sont situés radialement à l'extérieur des seconds moyens d'amortissement 21 , et axialement sensiblement dans un même plan.
Les moyens d'amortissement précités 20, 21 , l'élément intermédiaire 19, le moyeu 1 1 et les moyens de couplage hydrocinétique 4, 5, 6 sont logés dans le volume interne 9 délimité par le couvercle 7 et par la roue d'impulseur 4.
L'organe d'embrayage 14 est mobile axialement par rapport au moyeu 1 1 et au couvercle 5, et peut être actionné par différence de pression entre des chambres de pression délimitées de part et d'autre de l'organe d'embrayage 14. En particulier, l'organe d'embrayage 14 peut être actionné entre :
- une position embrayée dans laquelle il est couplé en rotation par friction au couvercle 7, de sorte que le vilebrequin 2 est couplé en rotation à l'arbre d'entrée 3 de la boîte de vitesses par l'intermédiaire du couvercle 7, de l'organe d'embrayage 14, de l'organe de liaison 18, des organes élastiques courbes 20, de l'élément intermédiaire 19, des organes d'amortissement 21 , et du moyeu 1 1 ,
- une position débrayée dans laquelle il est découplé du couvercle 7 de sorte que le couple est transmis du vilebrequin 2 à l'arbre d'entrée 3 de la boîte de vitesses par l'intermédiaire du couvercle 7, des moyens de couplage hydrocinétique formés par la roue d'impulseur 4, la roue de turbine 5 et le réacteur 6, et par le moyeu 1 1 . Le volume interne 9 contient le fluide hydraulique tel par exemple que de l'huile, utilisé à la fois pour le couplage hydrocinétique entre la roue d'impulseur 4 et la roue de turbine 5 ou pour actionner l'organe d'embrayage 14, ledit fluide étant également apte à pénétrer ou à s'échapper de la chambre radialement externe du corps 22, par l'ouverture correspondante 24
En fonctionnement, l'élément d'entrée de couple formé par le couvercle 7 pivote par rapport à l'élément de sortie de couple formé par le moyeu 1 1 . Lorsque l'organe d'embrayage 14 est en position embrayée, l'élément intermédiaire 19 est alors apte à pivoter par rapport au couvercle 7 de sorte que les organes élastiques courbes 20 sont aptes à exercer un effort circonférentiel. Par ailleurs, l'élément intermédiaire 19 est alors apte à pivoter par rapport au moyeu 1 1 , de sorte que le corps 22 et la tige 26 sont aptes à pivoter par rapport à leurs axes de pivotement respectifs 23, 27. Le piston 25 est alors déplacé le long du corps 22, à encontre de l'effort généré par le fluide contenu dans le corps 22 et de l'effort de rappel exercé par les ressorts droits 28, tendant à rappeler le corps 22 et la tige 26 dans leur position radiale.
On notera que les efforts générés par les organes d'amortissement 21 est peu dépendant du régime moteur, les ouvertures radialement externes 24 permettant une circulation correcte du fluide, en particulier lorsque celui-ci est soumis à des forces centrifuges tendant à le déplacer vers l'extérieur.
Comme indiqué précédemment, un tel convertisseur de couple 1 comportant des moyens d'amortissement à action circonférentielle 20 et des moyens d'amortissement à action radiale 21 agencés en série, offre de bonnes performances de filtration quel que soit le régime moteur, tout en permettant un fort débattement de l'élément de sortie de couple 1 1 par rapport à l'élément d'entrée de couple 7.
La figure 4 illustre schématiquement une variante de réalisation qui diffère de celle présentée en référence aux figures 1 à 3 en ce que les moyens d'amortissement à action circonférentielle 20 comporte deux groupes d'organes élastiques 20a, 20b agencés en série par l'intermédiaire d'un organe de phasage 29, de sorte que lesdits organes élastiques 20a, 20b se déforment en phase les uns avec les autres, lors de la rotation de l'élément d'entrée de couple 7 par rapport à l'élément intermédiaire 19, lorsque l'organe d'embrayage 14 est en position embrayée.
La figure 5 illustre schématiquement une variante de réalisation qui diffère de celle présentée en référence aux figures 1 à 3 en ce que les premiers moyens d'amortissement montés entre l'élément d'entrée de couple, à savoir le couvercle 7, et l'élément intermédiaire 19 sont formés par des organes d'amortissement à action radiale 21 , et les seconds moyens d'amortissement montés entre l'élément intermédiaire 19 et l'élément de sortie de couple, à savoir le moyeu 1 1 , sont des organes élastiques à action circonférentielle, tels par exemple que des ressorts courbes 20.
La figure 6 illustre schématiquement une variante de réalisation qui diffère de celle présentée en référence à la figure 5 en ce que l'élément intermédiaire 19 est équipé de moyens d'amortissement pendulaires 30. Plus particulièrement, les moyens d'amortissement pendulaires comportent au moins une masse pendulaire 30 montée de façon mobile sur l'élément intermédiaire 19, de façon à améliorer la qualité de filtration du convertisseur de couple 1 .
La figure 7 schématiquement une variante de réalisation qui diffère de celle présentée en référence à la figure 5 en ce que l'élément intermédiaire 19 est équipé d'un batteur inertiel. Le batteur inertiel comporte par exemple une masse d'inertie 31 montée de manière oscillante en rotation, par rapport à l'élément intermédiaire 19, la masse d'inertie 31 étant reliée à l'élément intermédiaire 19 par l'intermédiaire de moyens élastiques 32 s'opposant à la rotation de la masse d'inertie 31 par rapport à l'élément intermédiaire 19. L'utilisation d'un batteur inertiel permet d'améliorer la qualité de filtration du convertisseur de couple 1 .

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de transmission de couple (1 ), notamment pour véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple (7), destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin (2) d'un moteur, un élément intermédiaire (19) et un élément de sortie de couple (1 1 ), destiné à être couplé en rotation à un arbre d'entrée (3) d'une boîte de vitesses, des premiers moyens d'amortissement étant montés entre l'élément d'entrée de couple (7) et l'élément intermédiaire (19) et des seconds moyens d'amortissement étant montés entre l'élément intermédiaire (19) et l'élément de sortie de couple (1 1 ), l'élément d'entrée de couple (7), l'élément de sortie de couple (1 1 ) et l'élément intermédiaire (19) étant aptes à pivoter les uns par rapport aux autres autour d'un axe (X), caractérisé en ce que les premiers moyens d'amortissement (20, 21 ) sont aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement, ou respectivement un effort comprenant une composante radiale, les seconds moyens d'amortissement (21 , 20) étant aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale, ou respectivement un effort dirigé circonférentiellement.
2. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les premiers moyens d'amortissement, ou respectivement les seconds moyens d'amortissement, comportent au moins deux organes élastiques à action circonférentielle (20a, 20b), montés en série par l'intermédiaire d'un organe de phasage (29), de façon à ce que les organes élastiques à action circonférentielle (20a, 20b) se déforment en phase les uns avec les autres.
3. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amortissement pendulaires (30).
4. Dispositif (1 ) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement pendulaire comportent au moins une masse pendulaire (30) montée de façon mobile sur l'élément intermédiaire (19).
5. Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un batteur inertiel (31 , 32).
6. Dispositif (1 ) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le batteur inertiel comporte au moins une masse d'inertie (31 ) montée de manière oscillante en rotation, par rapport à l'élément intermédiaire (19), la masse d'inertie (31 ) étant reliée à l'élément intermédiaire (19) par l'intermédiaire de moyens élastiques (32) s'opposant à la rotation de la masse d'inertie (31 ) par rapport à l'élément intermédiaire (19).
7. Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de sortie de couple comporte un moyeu (1 1 ).
8. Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'embrayage (14) mobiles entre une position débrayée dans laquelle l'élément d'entrée de couple (7) et l'élément de sortie de couple (1 1 ) sont couplés en rotation par l'intermédiaire de moyens de couplage hydrocinétique (4, 5, 6), et une position embrayée dans laquelle l'élément d'entrée de couple (7) et l'élément de sortie de couple (1 1 ) sont couplés en rotation par l'intermédiaire des premiers moyens d'amortissement (20, 21 ) et des seconds moyens d'amortissement (21 , 20) agencés en série par l'intermédiaire de l'élément intermédiaire (19).
9. Dispositif (1 ) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de couplage hydrocinétique comportent une roue d'impulseur (4) couplée en rotation à l'élément d'entrée de couple (7), et une roue de turbine (5), couplée en rotation à l'élément de sortie de couple (1 1 ).
10. Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (20) aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement sont situés radialement à l'extérieur des moyens d'amortissement (21 ) aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale.
1 1 . Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les premiers et seconds moyens d'amortissement
(20, 21 ) sont situés axialement en regard l'un de l'autre.
12. Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que les moyens d'amortissement aptes à exercer un effort dirigé circonférentiellement comportent au moins un ressort hélicoïdal de compression (20), par exemple un ressort courbe.
13. Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (21 ) aptes à exercer un effort comprenant une composante radiale comportent :
- un corps cylindrique (22) dont une extrémité est reliée à l'élément d'entrée de couple (7), à l'élément intermédiaire (19) ou à l'élément de sortie de couple (1 1 ), ledit corps étant rempli d'un fluide hydraulique tel par exemple que de l'huile,
- un piston (25) monté dans le corps (22), ledit piston (25) étant solidaire d'une tige d'actionnement (26) reliée à l'élément de sortie de couple (1 1 ), à l'élément intermédiaire (19) ou à l'élément d'entrée de couple (7), le piston (15) étant apte à se déplacer par rapport au corps (22) de sorte que le fluide génère par viscosité un effort résistant comportant une composante radiale,
- un organe élastique (28) monté entre le corps (22) et le piston (25) de façon à rappeler le piston (25) et le corps (22) dans une position radiale.
14. Dispositif (1 ) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le piston (25) délimite avec le corps (22) une première chambre radialement externe et une seconde chambre radialement interne, disposées de part et d'autre du piston (25), le corps (22) comportant une ouverture (24) de circulation du fluide radialement externe, débouchant dans la première chambre.
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