Brevet FR2604502A1 — publié le 19880401

1. La présente invention concerne un dispositif pour absorber les variations d'une force tournante ou couple de manière à permettre sa transmission sans à-coup entre un arbre d'entraînement et un arbre mené. Le dispo- sitif est, par exemple, utilisé dans une automobile. On connait des dispositifs absorbant les varia- tions d'un couple du type comportant un mécanisme d'hys- térésis, un mécanisme amortisseur et un mécanisme limi- teur de couple qui sont disposés entre deux corps iner- tiels séparés, concentriques, rotatifs. Ce type de dispo- sitif est décrit, par exemple, dans le mémoire du brevet japonais publié n 89850/1984 et dans la demande de mo- dèle d'utilité japonais n 108289/1984. Il est caracté- risé en ce que le mécanisme amortisseur constitue un pre- mier étage et présente un jeu ou faible degré de rigidité dans le but d'obtenir un vaste angle de torsion, comme cela est représenté en figure 5. 2. Cependant, le dispositif venant d'être décrit a l'inconvénient que le fonctionnement en marche-arrêt de l'accélérateur à un couple d'environ 0 kg-m se tra- duit par le broutement du différentiel ou des "trépida- tions" du véhicule. La présente invention a pour objet un dispositif perfectionné absorbant les variations du coupJe qui ne souffre pas des inconvénients de l'art antérieur qu'on vient d'indiquer. Cet objet est atteint avec un dispositif com- prenant un mécanisme d'hystérésis, un mécanisme amortis- seur et un mécanisme limiteur de couple, qui sont dispo- sés entre deux corps inertiels rotatifs concentriques, séparés, caractérisé en ce que le mécanisme amortisseur et le mécanisme d'hystérésis sont disposés en parallèle et le mécanisme limiteur de couple comprend deux dispositifs limiteurs de couple ayant des capacités différentes de transmission du couple et disposés en série avec le méca- nisme amortisseur en pouvant se deplacer circonférentiel- lement suivant un angle prédéterminé l'un par rapport à 1' autre. La capacité de transmission du couple de l'un des deux mécanismes limiteurs de couple est de préféren- ce supérieure au couple maximum d'un moteur à combustion interne, alors que la capacité de transmission du couple de l'autre mécanisme limiteur de couple est de préféren- ce inférieur au couple maximum que le mécanisme amortis- seur peut supporter. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue avant partielle en élé- vation, en partie en coupe, d'un dispositif selon l'exem- ple 1 de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe, à grande échelle, d'un mécanisme limiteur de couple dans le dispo- sitif illustré en figure 2; La figure 4 est un grapnique des caractéristiques de torsion du dispositif selon l'exemple 1; La figure 5 est un graphique des caractéristi- ques de torsion d'un dispositif classique; La figure 6 est une vue en coupe à grande échel- le d'un mécanisme limiteur de couple dans un dispositif selon l'exemple 2 de la présente invention; La figure 7 est une vue partielle avant, en élévation, en partie en coupe du dispositif de l'exem- ple 2; La figure 8 est une vue en coupe à grande échelle d'un mécanisme limiteur de couple dans un dis- positif selon l'exemple 3 de la présente invention; La figure 9 est une vue en coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 10; et La figure 10 est une vue avant partielle, en élévation en partie en coupe, d'un dispositif selon l'exem- ple 4 de la présente invention. - On décrira maintenant, en liaison avec les fi- gures, plusieurs exemples du dispositif de la présente invention. EXEMPLE I En liaison avec les figures 1 et 2, l'exemple 1 comporte un corps inertiel 1 du côté entraînement qui est connecté à un arbre d'entraînement 20 et un corps iner- O tiel 2 du côté mené qui est connecté au corps 1 du côté entraînement via un mécanisme limiteur de couple 21 et un mécanisme amortisseur 3. Le corps 2 est supporté par un dispositif 22 sur le corps 1. Un mécanisme d'hystéré- sis 4 comprend un élément de frottement ayant un patin 3t de frottement qui est maintenu contre le corps 1 par un 4. ressort. En figure 3, le mecanisme limiteur de cou- ple (21) comprend deux paires d'éléments de frottement ayant des capacités différentes de transmission du couple et disposées de façon à se tordre suivant un angle spécifi- que l'un par rapport à l'autre. Plus spécifiquement, le mécanisme 21 comprend un premier disque mené 5, un premier sous-ensemble à disque mené 6, un ressort 11 disposé entre eux, une paire lO d'éléments de frottement 9 ayant un faible coefficient de frottement /k) entre lesquels sont disposés le pre- mier disque 5, le ressort 11 et le sous-ensemble 6, un second disque mené 7 et un second sous-ensemble à dis- que mené 8 placé sur le côté opposé des éléments de frot- tement 9 par rapport au second disque mené 7. Le mécanis- me comprend en outre une paire d'éléments de frottement ayant un coefficient de frottement élevé, dont l'un est disposé entre le second disque mené 7 et une plaque menée 12, alors que l'autre élément de frottement 10 est placé entre le second sous-ensemble 8 et le corps iner- tiel 2 sur le côté mené qui comporte un volant. Le premier disque mené 5 présente une fente 5a. Le premier sous-ensemble 6 présente une partie cambrée 6a qui est montée dans la fente 5a, de sorte qu'ils ne peuvent se déplacer circonférentiellement l'un par rap- port à l'autre bien qu'étant mobiles axlalement pour se rapprocher l'un de l'autre ou s'éloigner l'un de l'au- tre. Le second disque mené 7 et le second sous-ensemble mené 8 sont de même connectés l'un à l'autre. Le se- cond disque mené 7 comporte une fente 7a et le second sous-ensemble mené 8 a une butée 13 montée dans la fente 7a, de sorte qu'ils ne peuvent se déplacer cir- conférentiellement l'un par rapport à l'autre tout en étant mobiles axialement pour se rapprocher ou s'éloi- 3b gner l'un de l'autre. 260450? 5. On décrira maintenant le fonctionnement de l'exemple 1. La sortie d'un moteur à combustion interne (non représenté) est transmise au corps inertiel 1 par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 20 et appli- quée au mécanisme amortisseur 3. Le couple d'entrée pro- venant du mécanisme 3 est transmis au second disque me- né 7 et au second sous-ensemble mené 8 par l'intermé- diaire du premier disque mené 5 et de l'un des éléments de frottement 9 et par l'interméaiaire du premier sous- ensemble à disque mené 6 et de l'autre élément de frot- tement 9, respectivement. Le premier disque mené 5 et le premier sousensemble mené 6 ne se déplacent pas si le couple d'entrée provenant du mécanisme amortis- seur 3 ne dépasse pas la capacité de transmission de couple des éléments de frottement 9, mais si tel est le cas, le premier disque mené 5 et le premier sous- ensemble mené 6 glissent par rapport au second disque mené 7 et au second sous-ensemble mené 8 et se dépla- cent, tout en étant soumis à rotation par le mécanisme amortisseur 3. Ils butent contre la butée 13 et celle- ci transmet le couple entre les éléments 5 et 6 et les éléments 7 et 8. Alors, le couple est transmis par l'in- termédiaire des éléments de frottement 10 au volant 2 et à la plaque menée 12 solidaire du précédent, comme cela est le cas de tout mécanisme classique de limitation du couple. La torsion relative des premiers éléments 5 et 6 et des seconds éléments 7 et 8 est étudiée pour se produire entre les couples d'arrêt du mécanisme amortisseur, comme cela est représenté en figure 4. Le dispositif de l'exemple 1 a les avanta- ges suivants: Alors que les deux mécanismes limiteurs de couple ayant des capacités différentes de transmission 6. du couple sont placés en série avec le mécanisme amortis- seur et amenés à glisser et se tordre l'un par rapport à l'autre, le jeu qui permet un vaste angle de torsion passe à une position du couple élevé. Par conséquent, il est possible de reduire la résonance, parce qu'on ob- tient, comme cela est représenté par le trait plein en figu- re 4, un vaste angle de torsion, alors qu'il est égale- ment possible de limiter le ferraillement du différen- tiel et les trépidations du véhicule lorsque le moteur marche au ralenti ou lorsque le véhicule fonctionne. En outre, il est possible d'obtenir un couple d'hystérésis optimum quelle que soit la résonance. EXEMPLE 2 En figures 6 et 7, -on décrit un dispositif selon l'exemple 2 de la présente invention. Un premier disque mené 50 cormporte une fente 50a et un premier sous-ensemble à disque mené 60 présente une partie cam- brée 60a qui est montée dans la fente 50a de manière à pouvoir se déplacer ensemble. Un second disque mené 70 comporte une fente 70a et un second sous-ensemble à dis- que mené 80 présente une partie cambrée qui est montée dans la fente 70a et définit une butée 130, de sorte qu'ils sont mobiles ensemble. Bien que la figure 7 pré- sente un jeu A, celui-ci n'est pas toujours nécessaire. Le fonctionnement et les avantages de l'exemple 2 sont essentiellement identiques à ceux de l'exemple 1 qu'on vient de décrire. EXEMPLE 3 On procèdera maintenant à la description, en liaison avec la figure 8, d'un troisième exemple de la présente invention: un ressort 11 est disposé entre un volant 2 (corps inertiel sur le côté mené) et une plaque 17 de volant de sorte que la plaque 17 peut solliciter des éléments de frottement contre une plaque 3b menée 12 qui est en une pièce avec le volant 2. Cet 7. agencement permet d'omettre le premier sous-ensemble à disque mené 6 ou 60 des dispositifs des exemples 1 ou 2. Le couple est transmis à partir du second disque mené 7 et du second sous-ensemble mené 8 au côté mené par l'in- termédiaire des éléments de frottement 10 ayant un coef- ficient de frottement élevé et à la plaque 17 et à la plaque menée 12 qui sont en contact par frottement avec les éléments 10, respectivement. EXEMPLE 4 L'exemple 4 est un dispositif dans lequel deux mécanismes limiteurs de couple sont placés séparément l'un de l'autre. Ce sont un limiteur de couple 18 pré- sentant une faible capacité de transmission de couple et un limiteur de couple classique 19 qui est monté radiale- ment vers l'intérieur du limiteur de couple 18. Cepen- dant, il est possible d'inverser les positions des deux limiteurs. Le limiteur de couple 18 comprend un ressort 16 disposé entre une paire de plaques d'entrafnement 14 afin de les solliciter contre une paire d'éléments de frottement 15 quisont alors placés en contact par frot- tement avec les côtés opposés, respectivement, d'un corps inertiel 1 du côté entraînement. On décrira maintenant le fonctionnement de l'exemple 4. Le couple de sortie d'un moteur à combustion interne (non représenté) est transmis au corps inertiel 1 relié à un arbre d'entraînement 20 et est, alors, transmis aux plaques d'entraînement 14 par l'intermé- diaire des éléments de frottement 15. Le couple est alors transmis au mécanisme amortisseur 3. Si le couple dépasse la capacité de transmission de couple des élé- ments de frottement 15, le corps 1 glisse par rapport aux plaques d'entraînement 14 et la butée 13 bute contre les plaques 14. Alors, le couple est transmis 8. un corps inertiel 2 sur le côté mené par l'intermédiai- re du mécanisme amortisseur 3 et du limiteur 19. Le dispositif de l'exemmle 4 a les mêmes avan- tages que l'exemple 1. En outre, les éléments de frot- tement espacés dans le sens radial ont des surfaces dif- férentes. Par conséquent, il n'est plus nécessaire d'em- ployer différentes sortes de matériaux de frottement pour obtenir des capacités différentes dans la transmission du couple. D'après ce qui précède, il apparaîtra que la présente invention permet de décaler le jeu à une posi- tion o le couple est élevé et donc obtenir un vaste an- gle de torsion. En outre, la présente invention permet d'éviter le ferraillement du différentiel et les trépida- tions du véhicule qui seraient dus au fonctionnement en marche-arrêt de l'accélérateur lorsqu'il n'existe virtuel- lement aucun couple. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de va- riantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 260450? 9. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour absorber les variations d'un couple comprenant un mécanisme d'hystérésis (4), un mécanisme amortisseur (3) et un mécanisme limiteur de couple (21) qui sont disposés entre deux inertiels (1,2) concentriques, rotatifs, séparés, caractérisé en ce que le mécanisme amortisseur et le mécanisme d'hys- térésis sont disposés en parallèle, et le mécanisme li- miteur de couple comprend deux limiteurs ayant des ca- pacités différentes de transmission du couple et dispo- sés en série avec le mécanisme amortisseur, pour se déplacer circonférentiellement suivant un angle prédé- terminé l'un par rapport à l'autre. 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la capacité de transmission de couple de l'un des limiteurs de couple est supérieure au couple maximum d'un moteur à combustion interne, alors que la capacité de transmission de couple de l'autre limiteur de couple est inférieure au couple maximum que le mécanis- me amortisseur peut supporter. 3 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les deux limiteurs de couple sont pla- cés radialement à l'intérieur du mécanisme amortisseur. 4 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'un des limiteurs de couple est placé radialement à l'intérieur du mécanisme amortisseur, alors que l'autre limiteur de couple est situé radialement à l'extérieur du mécanisme amortisseur. 5 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chaque limiteur de couple comprend une paire d'éléments de frottement (9) ayant des capacités différentes de transmission du couple.