Brevet FR2878302A1 — publié le 20060526

La présente invention concerne un dispositif de couplage, notamment pour boîte de vitesses automatique de véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, notamment d'après FR-A-2 528 512, un dispositif de couplage, notamment pour boîte de vitesses automatique de véhicule automobile, du type comprenant un organe de liaison rotatif destiné à lier en rotation des organes rotatifs menant et mené d'axes sensiblement alignés, l'organe de liaison étant muni de moyens de fixation sur l'organe menant et d'une première série d'éléments de fixation sur l'organe mené. Dans le cas d'une boîte de vitesse automatique, l'organe rotatif menant est un vilebrequin d'un moteur du véhicule automobile, et l'organe rotatif mené est un carter d'un convertisseur hydrodynamique de couple. L'organe de liaison est généralement, d'une part, rigide en torsion, afin de transmettre un couple entre le vilebrequin et le carter du convertisseur et, d'autre part, flexible axialement. En effet, le convertisseur hydrodynamique est généralement susceptible de subir un débattement axial au cours de son fonctionnement. L'organe de liaison flexible axialement permet d'éviter la transmission de ce déplacement axial au vilebrequin. De préférence, une masse d'inertie, destinée à lisser les acyclismes du moteur, est liée en rotation avec le vilebrequin et le convertisseur hydrodynamique. Dans FR-A-2 528 512, la masse d'inertie est fixée sur le carter du convertisseur hydrodynamique au moyen de la première série d'éléments de fixation. La masse totale de la masse d'inertie et du carter du convertisseur génère des contraintes locales relativement importantes dans l'organe de liaison, notamment sous l'effet du débattement axial du convertisseur. L'invention a notamment pour but de limiter les contraintes locales générées dans l'organe de liaison, sans pour autant limiter la masse d'inertie ou la masse du carter de convertisseur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de couplage du type précité, où l'organe de liaison est muni également d'une seconde série d'éléments de fixation d'une masse d'inertie distincte des organes rotatifs menant et mené, les éléments de fixation des première et seconde séries étant déplaçables axialement élastiquement entre eux. Grâce au déplacement relatif axial élastique des éléments de fixation des première et seconde séries, les débattements de l'organe mené (carter du convertisseur hydrodynamique) ne sont pratiquement pas transmis à la masse d'inertie. Les contraintes générées par le carter du convertisseur hydrodynamique et la masse d'inertie sont donc indépendantes l'une de l'autre et généralement localisées dans des zones différentes (respectivement à proximité des éléments de liaison de la première série et à proximité des éléments de liaison de la seconde série), ce qui limite leur nuisance. Un dispositif de couplage selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les éléments de fixation de la première série sont répartis en couronne radialement externe par rapport aux moyens de fixation sur l'organe menant; - les éléments de fixation de la seconde série sont répartis en couronne radialement interne par rapport aux éléments de fixation de la première série; - les éléments de fixation de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation de la seconde série de façon que un élément de fixation de la première série soit précédé et suivi par un seul élément de fixation de la seconde série; - les éléments de fixation de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation de la seconde série de façon que un élément de fixation de la première série soit précédé et suivi par au moins deux éléments de fixation successifs de la seconde série; l'organe de liaison comprend au moins un élément d'amortissement déformable axialement élastiquement comportant une extrémité libre de contact avec la masse d'inertie et une extrémité de liaison avec l'organe de liaison, les déplacements axiaux de l'extrémité de liaison étant imposés essentiellement par ceux des éléments de fixation de la première série; - l'organe de liaison comprend au moins un élément d'amortissement déformable axialement élastiquement comportant une extrémité libre de contact avec l'organe rotatif mené et une extrémité de liaison avec l'organe de liaison, les déplacements axiaux de l'extrémité de liaison étant imposés essentiellement par ceux des éléments de fixation de la seconde série; l'élément d'amortissement est intercalé angulairement entre deux éléments de fixation successifs respectivement de la première et de la seconde série; l'élément d'amortissement est intercalé angulairement entre deux éléments de fixation successifs de la seconde série; l'organe de liaison est muni d'au moins un ajour d'assouplissement axial, aligné radialement avec un élément de fixation; au moins un des éléments de fixation est un orifice ménagé dans l'organe de liaison l'orifice est traversé par un élément choisi parmi une vis et un rivet; - la masse d'inertie comporte au moins une ouverture pour la manoeuvre de l'élément choisi parmi une vis et un rivet; au moins un des éléments de fixation de la seconde série forme un insert encastré dans la masse d'inertie; l'organe de liaison comporte des première et seconde séries de pattes décalées angulairement, portant respectivement les éléments de fixation des première et seconde séries d'éléments de fixation; les pattes de la première série sont chacune munies d'un décrochement axial, de manière que les éléments de fixation des première et seconde séries sont décalés axialement; - deux pattes adjacentes, respectivement des première et seconde série de pattes, sont séparées entre elles par une échancrure radiale concave ménagée dans l'organe de liaison; l'organe rotatif menant est un vilebrequin d'un moteur du véhicule automobile, et l'organe rotatif mené est un carter d'un convertisseur hydrodynamique de couple; et l'organe de liaison est découpé dans une tôle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'un dispositif de couplage selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une section selon la ligne II-II du dispositif de couplage de la figure 1; les figures 3 à 6 sont des vues analogues à la figure 1 montrant des dispositifs de couplage selon des deuxième à cinquième modes de réalisation de l'invention. On a représenté sur les figures 1 et 2 un dispositif de couplage, notamment pour boîte de vitesses automatique de véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de couplage est désigné par la référence générale 10. Le dispositif de couplage 10 comporte un organe 12 de liaison rotatif, rigide en torsion, destiné à lier en rotation des organes rotatifs menant et mené (non représentés) d'axes sensiblement alignés. De préférence, l'organe de liaison 12 est découpé dans une tôle. Dans le cas d'une boîte de vitesses automatique, l'organe rotatif menant est un vilebrequin d'un moteur du véhicule automobile, et l'organe rotatif mené est un carter d'un convertisseur hydrodynamique de couple. Le vilebrequin est lié à l'organe de liaison 12 à l'aide de moyens 14 de fixation de l'organe de liaison 12 sur le vilebrequin. Ces moyens 14 de fixation comportent généralement des orifices de fixations 15, répartis en couronne, destinés à être traversés par des vis ou des rivets. Le carter du convertisseur est lié à l'organe de liaison 12 à l'aide d'éléments 16 de fixation de l'organe de liaison 12 sur le carter du convertisseur. Ces éléments de fixation 16 sont répartis en couronne radialement externe par rapport à la couronne d'orifices de fixation 15. L'organe de liaison 12 est muni d'une première série de pattes 18 sur lesquelles sont agencés les éléments de fixation 16 de la première série. Afin de lisser les acyclismes du moteur du véhicule automobile, une masse d'inertie 20, généralement en fonte, portant généralement une couronne de démarreur 21, est liée en rotation avec l'organe de liaison 12. A cet effet, l'organe de liaison 12 est muni d'une seconde série de pattes 22 décalées angulairement par rapport aux pattes 18 de la première série. La seconde série de pattes 22 porte une seconde série d'éléments 24 de fixation de la masse d'inertie 20 sur l'organe de liaison 12. Chaque patte 22 porte un élément de fixation 24. De préférence, les éléments de fixation 24 sont répartis en couronne radialement interne par rapport à la couronne d'éléments de fixation 16. Dans le premier mode de réalisation de l'invention, les éléments de fixation 16 de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation 24 de la seconde série, de façon qu'un élément de fixation 16 de la première série soit précédé et suivi par un seul élément de fixation 24 de la seconde série. Les éléments de fixation 16, 24 sont généralement des orifices ménagés dans l'organe de liaison. Ces orifices sont par exemple traversés par des vis ou des rivets. On notera qu'afin de pouvoir manoeuvrer les vis ou rivets traversant les éléments de fixation 16, la masse d'inertie 20 comporte des ouvertures 25, visibles sur la figure 2. Ces ouvertures 25 sont généralement réalisées lors de la mise en forme de la masse d'inertie 20 en fonderie. Les pattes de fixation 18 de la première série sont chacune munie d'un décrochement axial 26. Ainsi, les éléments de fixation 16, 24 des première et seconde séries sont décalés axialement. Du fait de l'élasticité des pattes 16, 24, les éléments de fixations 16, 24 sont déplaçables axialement élastiquement entre eux. On notera que deux pattes adjacentes 18, 22, respectivement des première et seconde série de pattes, sont séparées entre elles par une échancrure 27 radiale concave ménagée dans l'organe de liaison 12. Cette échancrure radiale 27 facilite le débattement axial des pattes 18, 22. Par ailleurs, les échancrures radiales 27 contribuent à la souplesse axiale de l'organe de liaison 12. En général, l'organe de liaison 12, agencé dans le dispositif 10, a une raideur axiale, pour les petits déplacements, inférieure à 4000 N/mm, de préférence de l'ordre de 2000 N/mm. Cette mesure de la raideur axiale est réalisée à partir d'un montage dans lequel tous les éléments sont assemblés suivant les conditions normales de fonctionnement. On a représenté sur les figures 3 à 6, des deuxième à cinquième modes de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux de la figure 1 sont désignés par des références identiques. Selon le deuxième mode de réalisation, décrit en référence à la figure 3, les éléments de fixation 24 de la seconde série forment des inserts encastrés dans la masse d'inertie 20. Dans l'exemple illustré, la masse d'inertie 20 est surmoulée sur des extrémités libres des pattes 22 de la seconde série. Par ailleurs, l'organe de liaison 12 est muni d'ajours 28 d'assouplissement axial, ménagés dans des zones de liaison des pattes 22 de la seconde série avec le reste de l'organe de liaison 12. Ces ajours 28 sont alignés chacun radialement avec un élément de fixation 24 respectif de la seconde série. Ils ont pour effet de faciliter le déplacement élastique axial relatif entre les éléments de fixation 16, 24 des première et seconde séries. Selon le troisième mode de réalisation, décrit en référence à la figure 4, les ajours 28 sont ménagés dans des zones de liaison des pattes 18 de la première série avec l'organe de liaison 12. Ces ajours 28 sont alignés chacun radialement avec un élément de fixation 16 de la première série. Par ailleurs, les éléments de fixation 16 de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation 24 de la seconde série de façon qu'un élément 16 de la première série soit précédé et suivi par deux éléments de fixation 24 successifs de la seconde série. Les pattes 22 de la seconde série sont alors généralement plus larges angulairement que les pattes 18 de la première série. De préférence, les pattes 22 de la seconde série ont une forme convergeant radialement vers l'intérieur et les pattes 18 de la première série ont une forme convergeant radialement vers l'extérieur. Selon le quatrième mode de réalisation, décrit en référence à la figure 5, les éléments de fixation 16 de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation 24 de la seconde série de façon qu'un élément 16 de la première série soit précédé et suivi par trois éléments 24 de fixation successifs de la seconde série. De préférence, les éléments de fixation 24 de la seconde série sont des points de sertissage. Dans ce quatrième mode de réalisation, l'organe de liaison 12 comporte des moyens 30 d'amortissement axial entre la masse d'inertie 20 et le carter du convertisseur, destinés à amortir les vibrations axiales de cette masse d'inertie 20 ou de ce carter du convertisseur. Ces moyens d'amortissement 30 comportent des éléments d'amortissement 32 déformables axialement élastiquement. Chaque élément d'amortissement 32 est intercalé angulairement entre deux éléments de fixation 16, 24 successifs respectivement de la première et de la seconde série d'éléments de fixation. Les éléments d'amortissement 32 comportent chacun une extrémité libre 32A en contact avec la masse d'inertie 20 et une extrémité 32B de liaison avec l'organe de liaison 12. L'extrémité de liaison 32B est liée à une patte 18 de la première série de pattes. En général, l'extrémité de liaison 32B est agencée à proximité d'un élément de fixation 16 de la première série, de sorte que les déplacements axiaux de cette extrémité de liaison 32B sont imposés essentiellement par ceux des éléments de fixation 16 de la première série. On notera que l'amortissement des vibrations axiales de la masse d'inertie 20 ou du carter du convertisseur est notamment réalisé grâce au frottement de l'extrémité libre 32A contre la masse d'inertie 20. Ce frottement est généré lorsque la masse d'inertie 20 et le carter du convertisseur se déplacent axialement entre eux. Selon le cinquième mode de réalisation, décrit en référence à la figure 6, chaque élément d'amortissement 32 est lié à une patte 22 de la seconde série de pattes. L'extrémité libre 32A est en contact avec la masse d'inertie 20. L'extrémité de liaison 32B est liée à la patte 22, à proximité d'un élément de fixation 24 de la seconde série d'éléments de fixation, de sorte que les déplacements axiaux de l'extrémité de liaison 32B sont imposés essentiellement par ceux des éléments de fixation 24 de la seconde série. L'élément d'amortissement 32 est intercalé angulairement entre deux éléments de fixation 24 successifs de la seconde série d'éléments de fixation. Dans ce cas, la patte 22 de la seconde série de pattes comporte trois parties, séparées par deux traits de découpe 34. Ces trois parties comprennent une partie centrale, formant l'élément d'amortissement 32, et deux autres parties portant chacune un élément de fixation 24 de la seconde série d'éléments de fixation. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits. En effet, il est possible de combiner diverses caractéristiques des différents modes de réalisation décrits précédemment sans pour autant sortir du cadre de l'invention. On notera, parmi les avantages de l'invention, qu'elle permet de limiter les vibrations transmises par le moteur au carter du convertisseur. En effet, la masse d'inertie 20 et le carter de convertisseur, déplaçables axialement élastiquement, sont relativement indépendants axialement. Les fréquences propres de la masse d'inertie 20 et du carter du convertisseur sont donc distinctes. De plus, ces fréquences propres sont chacune supérieures à la fréquence propre qu'aurait la masse totale du carter du convertisseur et de la masse d'inertie. Il est alors possible de paramétrer ces fréquences propres, par exemple en fournissant des pattes 18, 22 plus ou moins élastiques axialement, de manière qu'elles soient suffisamment élevées pour se situer hors d'une gamme de fréquences de vibrations du moteur. On s'assure ainsi que ni la masse d'inertie, ni le carter de convertisseur n'entreront en résonance avec les vibrations du moteur. Par exemple, l'élasticité des pattes 22 est choisie de manière qu'une fréquence propre de la masse d'inertie, dans un mode de flexion autour d'un axe perpendiculaire à l'axe, soit comprise entre 80 et 150 Hz, de préférence proche de 100 Hz. Cette mesure de la fréquence propre est réalisée à partir d'un montage dans lequel tous les éléments sont assemblés suivant les conditions normales de fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de couplage (10), notamment pour boîte de vitesses automatique de véhicule automobile, du type comprenant un organe de liaison (12) rotatif destiné à lier en rotation des organes rotatifs menant et mené d'axes sensiblement alignés, l'organe de liaison (12) étant muni de moyens de fixation (14) sur l'organe menant et d'une première série d'éléments de fixation (16) sur l'organe mené, caractérisé en ce que l'organe de liaison (12) est muni également d'une seconde série d'éléments de fixation (24) d'une masse d'inertie (20) distincte des organes rotatifs menant et mené, les éléments de fixation (16, 24) des première et seconde séries étant déplaçables axialement élastiquement entre eux. 2. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (16) de la première série sont répartis en couronne radialement externe par rapport aux moyens (14) de fixation sur l'organe menant. 3. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de fixation (24) de la seconde série sont répartis en couronne radialement interne par rapport aux éléments de fixation (16) de la première série. 4. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de fixation (16) de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation (24) de la seconde série, de façon qu'un élément de fixation (16) de la première série soit précédé et suivi par un seul élément de fixation (24) de la seconde série. 5. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de fixation (16) de la première série alternent angulairement avec les éléments de fixation (24) de la seconde série, de façon qu'un élément de fixation (16) de la première série soit précédé et suivi par au moins deux éléments de fixation (24) successifs de la seconde série. 6. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (12) comprend au moins un élément d'amortissement (32) déformable axialement élastiquement comportant une extrémité libre (32A) de contact avec la masse d'inertie et une extrémité (32B) de liaison avec l'organe de liaison, les déplacements axiaux de l'extrémité de liaison (32B) étant imposés essentiellement par ceux des éléments de fixation (16) de la première série. 7. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (12) comprend au moins un élément d'amortissement (32) déformable axialement élastiquement comportant une extrémité libre (32A) de contact avec l'organe rotatif mené et une extrémité de liaison (32B) avec l'organe de liaison (12), les déplacements axiaux de l'extrémité de liaison (32B) étant imposés essentiellement par ceux des éléments de fixation (24) de la seconde série. 8. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (32) est intercalé angulairement entre deux éléments de fixation (16, 24) successifs respectivement de la première et de la seconde série. 9. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (32) est intercalé angulairement entre deux éléments de fixation (24) successifs de la seconde série. 10. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (12) est muni d'au moins un ajour (28) d'assouplissement axial, aligné radialement avec un élément de fixation (16, 24). 11. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de fixation (16, 24) est un orifice ménagé dans l'organe de liaison (12). 12. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'orifice (16, 24) est traversé par un élément choisi parmi une vis et un rivet. 13. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la masse d'inertie (20) comporte au moins une ouverture (25) pour la manoeuvre de l'élément choisi parmi une vis et un rivet. 14. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de fixation (24) de la seconde série forme un insert encastré dans la masse d'inertie. 15. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (12) comporte des première et seconde séries de pattes (18, 22) décalées angulairement, portant respectivement les éléments de fixation (16, 24) des première et seconde séries d'éléments de fixation. 16. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que les pattes (18) de la première série sont chacune munies d'un décrochement axial (26), de manière que les éléments de fixation (16, 24) des première et seconde séries sont décalés axialement. 17. Dispositif de couplage (10) selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que deux pattes (18, 22) adjacentes, respectivement des première et seconde série de pattes, sont séparées entre elles par une échancrure (27) radiale concave ménagée dans l'organe de liaison (12). 18. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe rotatif menant est un vilebrequin d'un moteur du véhicule automobile, et l'organe rotatif mené est un carter d'un convertisseur hydrodynamique de couple. 19. Dispositif de couplage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (12) est découpé dans une tôle.