Brevet FR2928188A1 — publié le 20090904

DISPOSITIF DE FILTRATION DE VIBRATIONS La présente invention concerne un dispositif de filtration, ou amortisseur de vibrations. De tels dispositifs sont utilisés dans les commandes de boîte de vitesses manuelle et automatique d'un véhicule automobile, en particulier sur l'interface de liaison avec la boite de vitesses afin de filtrer les vibrations émises depuis le groupe motopropulseur vers le levier de vitesses. Il existe actuellement des dispositifs mécaniques de type filtration sur la gaine de commande et câble qui sont implantés dans les commandes de vitesses qui relient directement le levier de vitesses implanté dans l'habitacle aux éléments mécaniques de la boite de vitesse. Ces éléments doivent permettre de trouver un bon compromis entre la souplesse requise pour filtrer les vibrations susmentionnées et la rigidité requise pour transmettre le mouvement de passage et/ou de sélection des rapports de vitesse. IL est connu de tels dispositifs, par exemple ceux divulgués par les documents EP 1 482 205 A2 et EP 0 589 550 B1.Le premier de ces documents décrit un dispositif amortisseur de vibrations, comprenant un corps réalisé en une seule pièce et en matériau élastomère sensiblement cylindrique percé en son centre d'un trou débouchant et présentant à chacune de ses extrémités une lèvre annulaire, dites respectivement � inférieure � et � supérieure �, présentant chacune une partie recourbée vers l'intérieur du corps en regard l'une de l'autre. Ce dispositif comprend en outre une troisième lèvre annulaire, dite � intermédiaire � à section transversale parallélogramme. Ce dispositif est, d'après ce même document, adapté aussi bien à la filtration des vibrations dans la commande de vitesses, qu'à la filtration des vibrations au niveau de la platine de boîte de vitesses. Or, cette adaptation du dispositif à deux utilisations différentes ne peut se faire que par un compromis sur les performances obtenues, étant donné que les problèmes sont différents selon les cas. De fait, le dispositif doit être adapté à une filtration des vibrations à la fois dans une direction axiale (c'est-à-dire selon l'axe de symétrie du corps cylindrique en élastomère), du fait de son utilisation au niveau de la platine de boite, et à la fois dans une direction radiale, du fait de son utilisation au niveau de la commande de boite. La description détaillée qui est faite dans le document précité du dispositif montre que celui-ci est surtout adapté à une utilisation au niveau de la platine de boite, et est destiné à une filtration essentiellement axiale. De plus, la forme du corps cylindrique en élastomère montre qu'en cas d'effort de direction radiale, par exemple lorsqu'on manipule le levier de commande de vitesses, le dispositif manque de rigidité pour transmettre les efforts radiaux imprimés par les câbles de commande reliés au levier de commande de vitesses. En effet, lorsque l'effort imprimé par le câble tend à � pousser � le dispositif, le câble de commande tend à flamber, ce qui génère des efforts autres que radiaux, et notamment un couple de rotation d'axe radial. Ainsi, la pièce externe en contact avec le corps cylindrique en élastomère va avoir tendance à pivoter selon cet axe, ce qui nuit à la rigidité du dispositif et à son aptitude à transmettre correctement les efforts appliqués par le câble de commande. Le deuxième document, le brevet EP 0 589 550 B1, décrit un dispositif adapté à la filtration des vibrations dans la commande de vitesses, comportant également un corps cylindrique en matériau élastomère empêchant la transmission de vibrations de la boîte de vitesses au câble de commande de vitesses. Le corps cylindrique est intercalé entre une bague cylindrique externe solidaire du câble de commande de vitesses, et un embout creux destiné à coopérer avec une tête sphérique d'un élément de commande de la boîte de vitesses. Cependant, la forme et l'intégration du corps cylindrique en élastomère dans ce dispositif ne permettent pas une filtration performante des vibrations selon une direction radiale. En effet, le corps en élastomère ne dispose pas d'un débattement suffisant pour assurer une bonne filtration des vibrations selon une direction radiale, en particulier lorsque aucun effort n'est exercé par le câble de commande. Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif amortisseur de vibrations qui permette de filtrer au mieux les excitations mécaniques provenant du groupe motopropulseur au plus près de celui-ci, tout en assurant la rigidité requise lors de la transmission d'un effort. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif amortisseurs de vibrations qui permette de filtrer les vibrations au niveau de la platine de boite de vitesses. Ainsi, l'invention concerne un dispositif amortisseur de vibrations, comprenant : - une bague externe, de forme générale cylindrique, destiné à être solidaire d'un câble de commande, et comportant une surface d'appui interne cylindrique, - une bague interne, de forme générale cylindrique, destiné à être solidaire d'une rotule d'un levier de boîte de vitesses, et comprenant une surface d'appui externe cylindrique, cette surface étant limitée par deux anneaux s'étendant radialement de la surface d'appui vers l'extérieur de manière à former une cavité circulaire ; - un corps intermédiaire en matériau élastomère, de forme générale cylindrique, disposé entre les bagues externe et interne, comprenant une première partie et une deuxième partie, la première partie étant en appui sur la surface d'appui interne de la bague externe, la deuxième partie formant une saillie depuis la première partie du corps intermédiaire, et étant insérée dans la cavité circulaire de la bague interne, de manière que la saillie soit en appui sur le fond de la cavité circulaire de la bague interne tandis que les extrémités des anneaux de la bague interne sont proches de la première partie sans être en appui dessus. Dans une réalisation, les extrémités des anneaux de la bague externe sont situées à une distance de la première partie du corps intermédiaire telle qu'une portion desdites extrémités vient en appui sur la surface de la première partie lorsqu'un effort transmis par le câble de commande tend à provoquer un déplacement relatif de la bague externe par rapport à la bague interne. Dans une réalisation, la bague externe comprend deux anneaux s'étendant de manière radiale depuis la surface d'appui interne, et disposés de part et d'autre de l'ensemble formé par les deux anneaux de la bague interne. Dans une réalisation, la première partie du corps intermédiaire se prolonge afin de recouvrir également les faces internes des anneaux de la bague externe. Dans une réalisation, en position de repos, les extrémités des anneaux de la bague interne sont proches de la première partie du corps intermédiaire, sans être en appui dessus. Dans une réalisation, la deuxième partie du corps intermédiaire présente un profil trapézoïdal, dont la plus grande section est au niveau du fond de la cavité. Dans une réalisation, les première et deuxième parties, du corps intermédiaire présentent une raideur différente, la première partie présentant une raideur plus importante que celle de la deuxième partie. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après de manière non limitative, en relation avec la figure 1 annexée qui est une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention. Ainsi, la figure 1 montre une vue en coupe d'un dispositif 10 selon l'invention. Celui-ci comprend une bague externe 20, destinée à être solidaire d'un câble de commande (non représenté), et une bague interne 22 destinée à être fixée sur une rotule 26 d'un levier de commande de boîte de vitesses (représentée en trait pointillé). Afin de correctement relier la bague interne à la rotule, on intercale un anneau fendu 23, destiné à enserrer la rotule 26. Cet anneau est maintenu contre la rotule 26 sous l'action d'un ressort hélicoïdal 24 s'appuyant sur la face interne d'un chapeau 25 qui ferme la partie supérieure de la bague interne 22. Entre les bagues externe et interne est intercalé un élément intermédiaire 21 en matériau élastomère destiné à assurer la suspension et l'amortissement requis d'une bague par rapport à l'autre. L'élément intermédiaire amortissant 21 comprend au moins deux parties : une première partie 211 formant une fine couche d'amortissement et une deuxième partie 212 formant une saillie s'étendant depuis la première partie. La première partie 211 recouvre une surface d'appui interne 203 de la bague externe 20. La deuxième partie 212 est insérée dans une cavité circulaire 221 de la bague interne 22, le fond de cette cavité formant une surface d'appui 224. Dans l'exemple, cette cavité 221 est délimitée par deux disques 222 et 223 dont le diamètre est tel que lorsque le dispositif est en position de repos, les extrémités de ces disques ne sont pas en contact avec la couche amortissante 211. Toutefois, celles-ci sont très proches, la distance d étant par exemple inférieure au millimètre. De préférence, la saillie 222 présente un profil trapézoïdal comme montré sur la figure 1, de manière à procurer une bonne suspension de direction axiale, c'est-à-dire selon l'axe Z. Grâce à cette configuration particulière, le dispositif 10 est apte à procurer une très bonne filtration des vibrations de direction radiale, c'est-à-dire selon l'axe X, lorsque le câble de commande est au repos et n'exerce aucun effort sur la bague externe 20. Si le câble de commande exerce un effort de manière à déplacer la bague externe, par exemple lors d'un changement de rapport de vitesse, cet effort, combiné à l'effort opposé exercé par la bague interne 22 va comprimer la saille 222. Ainsi, les extrémités des disques 222 et 223 vont venir au contact de la couche amortissante 211, le dispositif procurant alors la raideur nécessaire à la bonne transmission de l'effort exercé par le câble de commande, tout en assurant l'amortissement nécessaire grâce à la couche amortissante. De préférence, les première et deuxième parties 211, 212 de l'élément intermédiaire 21 seront de raideur différente. On privilégiera ainsi une raideur faible pour la saillie 212 pour assurer une bonne suspension, et une raideur plus importante pour la couche amortissante 211 afin d'assurer une transmission correcte des efforts et une bonne précision lors des déplacements requis. Le dispositif représenté sur la figure 1 présente une autre caractéristique avantageuse, offerte par le recouvrement partiel des disques 222 et 223 par la bague externe 20. En effet, celle-ci est délimitée selon une direction axiale par deux anneaux 201 et 202 formant un retour en vis-à-vis des extrémités des disques 222 et 223. La surface interne des ces anneaux est également couverte par une couche de matériau amortissant d'épaisseur et de raideur analogues à celles de la couche amortissante 211. Dans l'exemple, ces deux parties forment une seule et même couche, faisant partie du corps intermédiaire 21. Ainsi, les extrémités des disques 222 et 223 sont, lorsque le dispositif est en position de repos, proches des anneaux 201 et 202, sans toutefois être en contact. Par exemple la distance h au repos entre ces éléments sera de l'ordre du millimètre. Cette configuration permet de d'améliorer grandement la résistance à la torsion du dispositif. En effet, lorsque le câble de commande est amené à pousser le dispositif, des problèmes de flambage peuvent se poser, amenant le désaxement du dispositif sous l'action d'un couple de flambage. Dans les dispositifs connus, ce phénomène, lorsqu'il se produit, amène fréquemment le démontage du dispositif. A l'opposé, le dispositif de la figure 1 procure une très bonne résistance à la torsion tout en assurant une très bonne filtration des vibrations selon une direction axiale puisque les bagues externe et interne sont très bien découplées en position de repos. En cas de transmission d'un effort désaxé, le dispositif de la figure 1 procure une très bonne rigidité, car il suffit d'une faible rotation relative des bagues externe et interne pour qu'une portion du bord d'un des disques 222 et 223 viennent en contact avec la surface intérieure de l'anneau 201 ou 202 correspondant, assurant ainsi la rigidité nécessaire à la transmission de l'effort. Ainsi, le dispositif offre un débattement permettant la filtration des vibrations de direction axiale, ce débattement étant suffisamment faible pour que le dispositif offre une bonne résistance à la torsion en cas de flambage. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) amortisseur de vibrations, comprenant : - Une bague externe (20), de forme générale cylindrique, destiné à être solidaire d'un câble de commande, et comportant une surface d'appui interne (203) cylindrique, - Une bague interne (22), de forme générale cylindrique, destiné à être solidaire d'une rotule (26) d'un levier de boîte de vitesses, et comprenant une surface d'appui externe (224) cylindrique, cette surface (224) étant limitée par deux anneaux (222, 223) s'étendant radialement de la surface d'appui (224) vers l'extérieur de manière à former une cavité circulaire (221) ; - un corps intermédiaire (21) en matériau élastomère, de forme générale cylindrique, disposé entre les bagues externe (20) et interne (22), comprenant une première partie (211) et une deuxième partie (212), la première partie (211) étant en appui sur la surface d'appui interne (203) de la bague externe (20), la deuxième partie (212) formant une saillie depuis la première partie (211) du corps intermédiaire (21), et étant insérée dans la cavité circulaire (221) de la bague interne (22), de manière que la saillie soit en appui sur le fond de la cavité circulaire de la bague interne (22) tandis que les extrémités des anneaux (222, 223) de la bague interne (22) sont proches de la première partie sans être en appui dessus. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les extrémités des anneaux (222, 223) de la bague externe (20) sont situées à une distance d de la première partie (211) du corps intermédiaire(21), cette distance étant telle qu'une portion desdites extrémités vient en appui sur la surface de la première partie (211) lorsqu'un effort transmis par le câble de commande tend à provoquer un déplacement relatif de la bague externe (20) par rapport à la bague interne (22). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bague externe (20) comprend deux anneaux (201, 202) s'étendant de manière radiale depuis la surface d'appui interne (203) et disposés de part et d'autre de l'ensemble formé par les deux anneaux (223, 223) de la bague interne (22). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la première partie du corps intermédiaire se prolonge afin de recouvrir également les faces internes des anneaux (201, 202) de la bague externe. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, en position de repos, les extrémités des anneaux (222, 223) de la bague interne (22) sont proches de la première partie (211) du corps intermédiaire (21), sans être en appui dessus. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième partie (212) du corps intermédiaire (21) présente un profil trapézoïdal, dont la plus grande section est au niveau du fond de la cavité (221). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les première et deuxième parties (211, 212) du corps intermédiaire (21) présentent une raideur différente, la première partie (211) présentant une raideur plus importante que celle de la deuxième partie (212).