FR2938030A1 - Dispositif de transmission de couple. - Google Patents

Abstract

Dispositif de transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux éléments rotatifs co-axiaux tels qu'un voile annulaire (22) et un moyeu cannelé (14) de liaison à un arbre de transmission, liés en rotation par un pré-amortisseur (40) formé d'une partie centrale (42) solidaire en rotation du moyeu (14) et de deux bras incurvés élastiquement déformables (44) qui s'étendent autour de la partie centrale (42) et viennent en appui glissant sur une surface de guidage (50) liée en rotation au voile annulaire (22), la distance de cette surface de guidage (50) à l'axe de rotation variant avec le débattement angulaire entre les deux éléments rotatifs (14, 22).

Description

L'invention concerne un dispositif de transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, ce dispositif comprenant deux éléments rotatifs coaxiaux reliés par des moyens amortisseurs de torsion qui autorisent un débattement angulaire entre les deux éléments, et qui sont destinés à absorber et amortir les vibrations et acyclismes de rotation. De façon connue, ces moyens amortisseurs comprennent un amortisseur principal dont les ressorts sont montés entre un voile annulaire lié en rotation à un élément de sortie et des rondelles de guidage solidaires en rotation d'un élément d'entrée, et un pré-amortisseur destiné à absorber les vibrations et acyclismes de rotation au régime de ralenti moteur. Comme décrit par exemple par le document FR-A-2493446, le pré-amortisseur est avantageusement constitué d'une rondelle destinée à être fixée sur un moyeu cannelé de liaison à l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, cette rondelle étant raccordée à deux bras incurvés élastiquement déformables qui s'étendent autour de la rondelle sur 180° ou davantage et qui sont fixés par leur extrémité libre sur le voile annulaire ou sur un élément lié en rotation à ce voile. Les déformations des bras élastiques provoquées par les débattements angulaires entre les deux éléments rotatifs permettent d'absorber et d'amortir ces débattements angulaires au ralenti. La rondelle et les bras élastiquement déformables sont réalisables de façon économique, d'une seule pièce, par découpe d'une tôle à la presse et ont un encombrement axial inférieur à celui des pré-amortisseurs à ressorts hélicoïdaux. La présente invention a notamment pour but d'apporter des perfectionnements à un pré-amortisseur de ce type. Elle propose à cet effet un dispositif de transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux éléments rotatifs coaxiaux reliés par des moyens de liaison autorisant un débattement angulaire entre les deux éléments, ces moyens de liaison comprenant au moins un bras élastiquement déformable incurvé dont une première extrémité est raccordée à des moyens d'entraînement en rotation par un premier des éléments rotatifs et dont une seconde extrémité coopère avec un second desdits éléments rotatifs, caractérisé en ce que la seconde extrémité du bras est en appui glissant sensiblement radial sur une surface de guidage circonférentielle solidaire en rotation du second élément et dont la distance à l'axe de rotation varie avec le débattement angulaire des deux éléments pour causer une déformation élastique du bras qui varie avec ce débattement angulaire.

Ainsi, la force exercée sur le bras par la surface de guidage circonférentielle varie avec le débattement angulaire entre les deux éléments rotatifs, cette variation étant déterminée par la variation de la distance de la surface de guidage circonférentielle à l'axe de rotation et étant destinée à absorber les vibrations et acyclismes de rotation au ralenti et au voisinage du ralenti. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la surface de guidage précitée comprend au moins une partie rectiligne dont les extrémités sont à des distances différentes de l'axe de rotation. De préférence, cette surface de guidage comprend au moins deux parties rectilignes formant un dièdre dont le sommet est à une distance de l'axe de rotation différente de celle des extrémités du dièdre. Le sommet du dièdre correspond par exemple à une position médiane ou de repos du pré-amortisseur. La seconde extrémité du bras élastiquement déformable se trouve au sommet du dièdre dans cette position médiane ou de repos, de telle sorte que le bras soit élastiquement déformé pour tout débattement angulaire entre les deux éléments rotatifs et s'oppose à ce débattement angulaire, quel que soit le sens de rotation de l'un des éléments par rapport à l'autre. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention où le bras élastiquement déformable se trouve à l'intérieur de la surface de guidage circonférentielle, le sommet du dièdre est à une distance de l'axe de rotation supérieure à celle des extrémités du dièdre et les deux faces du dièdre sont symétriques par rapport à un rayon reliant le sommet du dièdre à l'axe de rotation. De préférence, pour un bon équilibrage en rotation, les moyens de liaison précités comprennent deux bras élastiquement déformables diamétralement opposés qui sont reliés à une partie centrale de solidarisation en rotation avec le second élément et qui s'étendent chacun sur 180° environ autour de la partie centrale. Les extrémités des bras en appui sur la surface de guidage sont arrondies convexes pour réduire l'usure des pièces lors du fonctionnement du pré-amortisseur. De façon économique, ce pré-amortisseur est réalisable par découpe à la presse dans une tôle d'acier à haute limite élastique et peut être ensuite soumis à une trempe et à un revenu.

Un des avantages importants du dispositif selon l'invention est son effet anti-creeping par absorption des vibrations et acyclismes de rotation au ralenti et au voisinage du ralenti, le creeping ou rampage désignant le déplacement d'un véhicule à faible vitesse qui se produit au voisinage du ralenti quand le premier rapport de transmission est engagé dans la boîte de vitesses. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d'un dispositif de transmission de couple selon la technique antérieure ; - la figure 2 est une vue de face du pré-amortisseur de ce dispositif connu ; - la figure 3 est une vue schématique de face d'un pré-amortisseur selon l'invention ; - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques partielles en coupe axiale d'un dispositif de transmission de couple selon l'invention ; - la figure 6 est un graphe représentant la variation du couple transmis en fonction du débattement angulaire dans un dispositif de transmission de couple selon l'invention. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 qui représentent un dispositif de transmission de couple pour véhicule automobile, équipé d'un pré-amortisseur d'un type connu formé d'une rondelle réalisée par découpe à la presse d'une tôle d'acier.

Le dispositif de transmission de couple de la figure 1 comprend un disque de friction 10 portant des garnitures de friction 12 sur ses deux faces à sa périphérie externe, ces garnitures étant destinées à être serrées entre un plateau de pression et un plateau de réaction d'un embrayage pour transmettre un couple moteur à un moyeu cannelé 14 lié en rotation à un arbre de transmission, tel par exemple que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. De façon connue, le disque de friction 10 est fixé à des rondelles de guidage 16 comportant des fenêtres dans lesquelles sont logés les ressorts hélicoïdaux 18 à disposition circonférentielle d'un amortisseur principal.

Les extrémités des ressorts 18 sont en appui d'une part sur des bords radiaux des fenêtres des rondelles de guidage 16 et d'autre part sur des bords radiaux 20 de fenêtres ménagées dans un voile annulaire 22 qui est lié en rotation, par une denture interne 24, avec une denture complémentaire du moyeu cannelé 14. Cet amortisseur principal comprend également des rondelles de friction associées à des moyens élastiques de serrage axial, qui permettent d'amortir les vibrations et les acyclismes absorbés par les ressorts 18. Un pré-amortisseur 26 est monté entre le moyeu 14 et les ressorts 18 et comprend une rondelle interne 28 fixée sur le moyeu 14 au moyen de goupilles insérées dans deux trous diamétralement opposés 30 de la rondelle interne 28 et d'une face radiale d'extrémité du moyeu 14, et une rondelle externe 32 comportant des moyens tels que des bras radiaux 34 de solidarisation en rotation avec deux ressorts 18 diamétralement opposés. Les rondelles interne 28 et externe 32 sont reliées par deux bras 36 diamétralement opposés, qui sont incurvés en arc de cercle autour de l'axe des rondelles 28 et 32 et qui s'étendent chacun sur 300° environ dans l'exemple représenté. Comme on le voit en figure 1, les rondelles 28 et 32 sont axialement décalées l'une par rapport à l'autre et ont une épaisseur relativement faible.

Les bras incurvés 36 sont élastiquement déformables et ont chacun une raideur inférieure à celle de chaque ressort 18. En fonctionnement, le couple moteur appliqué au disque de friction 10 est transmis au moyeu 14 d'abord par les bras élastiquement déformables 36 du pré-amortisseur, puis par les ressorts 18 de l'amortisseur principal. Au ralenti, la raideur des ressorts 18 est telle qu'ils se comportent comme des éléments rigides et c'est la déformation élastique des bras 36 qui permet d'absorber les vibrations et les acyclismes de rotation. Dans le dispositif de transmission de couple selon l'invention, le pré- amortisseur 40 représenté schématiquement en figure 3 comprend une pièce découpée à la presse dans une tôle d'acier ayant une limite élastique élevée, par exemple du type 51CV4, soumise à une trempe et un revenu, et qui comporte une rondelle interne 42 liée en rotation au moyeu cannelé 14, cette rondelle étant solidaire de deux bras incurvés élastiquement déformables 44 qui s'étendent autour de la rondelle 42 sur un peu moins de 180° dans l'exemple représenté, ces bras incurvés 44 étant raccordés à la rondelle 42 par une première extrémité 46 et venant en appui par leur seconde extrémité 48 sur une surface de guidage circonférentielle 50 liée en rotation au voile annulaire 22 du dispositif de transmission de couple.

Dans l'exemple des figures 4 et 5, la surface de guidage 50 est formée par le bord d'un orifice central d'un palier 52 de centrage et de guidage en rotation d'une rondelle de guidage 16 portant un disque 10 de friction d'embrayage. Ce palier 52 est solidarisé en rotation avec le voile annulaire 22 par des doigts 54 engagés dans des fenêtres 56 du voile annulaire 22 et est de plus calé axialement sur le voile 22. La rondelle 42 est solidaire en rotation du moyeu cannelé 14 e et est fixée axialement sur ce moyeu. La surface de guidage 50 entoure le pré-amortisseur 40 et comporte deux paires de parties rectilignes 58 formant des surfaces d'appui des secondes extrémités 48 des bras élastiquement déformables 44. Dans chaque paire, les deux parties rectilignes 58 forment un dièdre et sont symétriques l'une de l'autre par rapport à un rayon passant par le sommet 62 du dièdre et par l'axe de rotation 64. L'angle au sommet du dièdre formé par ces deux parties rectilignes 58 est d'environ 300° dans l'exemple représenté.

De plus, le sommet 62 de chaque dièdre 58, 58 se trouve à une plus grande distance de l'axe de rotation 64 que les extrémités 60 de ces parties rectilignes 58. La seconde extrémité 48 de chaque bras 44 qui vient en appui sur ces parties rectilignes 58 est incurvée convexe et se trouve au niveau du sommet 62 du dièdre lorsque le pré-amortisseur est dans une position de repos qui est celle représentée en figure 3. Lorsque l'un des deux éléments rotatifs commence à tourner par rapport à l'autre, dans un sens ou dans l'autre, la seconde extrémité 48 de chaque bras 44 glisse sur l'une des parties rectilignes 58 de la surface de guidage 50, ce qui tend à rapprocher cette seconde extrémité 48 de la rondelle interne 42 et se traduit par une compression du ressort formé par le bras élastiquement déformable 44. Si le débattement angulaire entre les deux éléments rotatifs est important, la seconde extrémité 48 de chaque bras 44 se rapproche de la partie en regard de la rondelle interne 42 sans toutefois venir buter sur cette rondelle interne.

Comme on le voit en figure 3, la partie de la rondelle interne 42 qui se trouve en regard d'une seconde extrémité 48 d'un bras élastiquement déformable 44, peut être plus proche de l'axe de rotation 64 que le reste de cette rondelle 42, de façon à permettre à la seconde extrémité 48 de chaque bras 44 de se déplacer suffisamment en direction de l'axe de rotation 64, en glissant sur la surface de guidage 50.

Dans la vue agrandie de la figure 5, on a représenté des moyens de friction du pré-amortisseur, qui comprennent une rondelle de frottement 66 et une rondelle élastique 68 d'appui axial, qui sont enfilées sur le moyeu 14 et sont situées entre la rondelle interne 42 et les bras incurvés 44 d'une part, et le voile annulaire 22 d'autre part, la rondelle élastique 68 prenant appui sur le voile 22 pour pousser élastiquement la rondelle 66 sur les bras 44. la rondelle de frottement 66 est solidaire en rotation du moyeu 14, comme la rondelle interne 42. En fonctionnement, les déformations des bras incurvés 44 se traduisent par un déplacement radial de ces bras qui frottent sur la rondelle 66, le frottement produit étant fonction de la déformation des bras et donc du débattement angulaire entre les éléments d'entrée et de sortie du pré-amortisseur. Lorsque la vitesse de rotation augmente, le couple transmis augmente également, la denture externe du moyeu et la denture interne du voile 22 viennent en butée et les vibrations et acyclismes de rotation sont alors absorbés par les ressorts 18 de l'amortisseur principal. On voit sur la figure 6 que le comportement en flexion des bras élastiquement déformables 44 est différent pour les deux sens de rotation (direct et rétro) et que la raideur des bras 44 est inférieure dans le sens direct à leur raideur dans le sens rétro, le débattement angulaire dans le sens direct étant supérieur au débattement angulaire dans le sens rétro. Les angles d'inclinaison des parties rectilignes 50 et leurs longueurs permettent de déterminer à volonté ces raideurs et ces débattements angulaires.

De façon générale, le pré-amortisseur selon l'invention permet d'augmenter le débattement angulaire pour un couple donné, d'avoir une raideur variable en fonction du débattement angulaire, d'avoir des raideurs différentes dans les sens direct et rétro, et d'absorber les vibrations et les acyclismes de rotation au creeping ou rampage au ralenti.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux éléments rotatifs coaxiaux (14, 22) reliés par des moyens de liaison autorisant un débattement angulaire entre les deux éléments, ces moyens de liaison comprenant au moins un bras incurvé élastiquement déformable (44) dont une première extrémité est raccordée à des moyens (42) d'entraînement en rotation par un premier (14) des éléments rotatifs et dont une seconde extrémité (48) coopère avec un second (22) desdits éléments, caractérisé en ce que la seconde extrémité (48) du bras (44) est en appui glissant sensiblement radial sur une surface de guidage circonférentielle (50) solidaire en rotation du second élément (22) et dont la distance à l'axe de rotation (64) varie avec le débattement angulaire des deux éléments pour causer une déformation élastique du bras (44) qui varie avec ce débattement angulaire.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (44) s'étend à l'intérieur de la surface de guidage.
3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface de guidage (50) comprend au moins une partie rectiligne (58) dont les extrémités sont à des distances différentes de l'axe de rotation (64).
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de guidage comprend au moins deux parties rectilignes (52) formant un dièdre dont le sommet (56) est à une distance de l'axe de rotation différente de celle des extrémités (54) du dièdre.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le sommet (62) du dièdre est à une distance de l'axe de rotation (64) supérieure à celle des extrémités (60) du dièdre.
6. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux faces (58) du dièdre sont symétriques par rapport à un rayon reliant le sommet du dièdre à l'axe de rotation (64).
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent deux bras incurvés élastiquement déformables (44) diamétralement opposés, reliés à une partie centrale (42) de solidarisation en rotation avec le premier élément (14) et s'étendant chacun sur 180° environ autour de la partie centrale.
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités (48) des bras en appui sur la surface de guidage (50) sont arrondies convexes.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une rondelle de frottement (66) est poussée par des moyens élastiques (68) axialement en appui sur les moyens de liaison (42, 44).
10. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison (42, 44) sont réalisés d'une seule pièce par découpe à la presse d'une tôle d'acier et sont soumis ensuite à une trempe et à un revenu.
11. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison (42, 44) constituent un pré- amortisseur monté entre un voile annulaire (22) et un moyeu cannelé (14) de liaison à un arbre de transmission.
12. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la surface de guidage (50) est formée dans un palier (52) d'une rondelle de guidage (16) portant un disque de friction (10), ce palier étant solidaire en rotation du voile annulaire (22).