Brevet FR3036449A1 — publié le 20161125

Dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif de transmission de couple, notamment pour un véhicule automobile. Le dispositif est par exemple du type double volant amortisseur ou appartient à un embrayage à friction. Un double volant amortisseur comporte classiquement un volant primaire et un volant secondaire, mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, et des organes élastiques à action circonférentielle, montés entre lesdits volants. Le volant primaire est destiné à être fixé à l'extrémité d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne. Le volant secondaire est destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un embrayage. En fonctionnement, des vibrations ou des acyclismes de rotation dus notamment au moteur sont générés dans la transmission du véhicule. En particulier, pour les moteurs à combustion interne présentant un faible nombre de cylindres ou à désactivation de cylindres, une fréquence de résonance peut apparaître pour un régime moteur compris entre 600 et 1400 tours/min par exemple, ce qui correspond au régime de ralenti du moteur ou à être au dessus du régime de fonctionnement du moteur. Pour un tel régime, les vibrations et les bruits générés sont donc importants, ce qui peut être néfaste pour le confort du conducteur et des passagers, ou encore pour la durée de vie ou le bon fonctionnement du dispositif de transmission de couple. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comportant une masse d'inertie primaire, une masse d'inertie secondaire apte à pivoter par rapport à la masse d'inertie primaire, une masse d'inertie formant un batteur à inertie et 3036449 2 apte à pivoter par rapport aux masses d'inertie primaire et secondaire, au moins un premier organe élastique monté entre la masse d'inertie primaire et le batteur à inertie, au moins un deuxième organe élastique monté entre le batteur à inertie et la masse d'inertie secondaire, au moins un troisième 5 organe élastique monté entre la masse d'inertie primaire et la masse d'inertie secondaire, la constante de raideur K1 du premier organe élastique, la constante de raideur K2 du deuxième organe élastique et la constante de raideur K3 du troisième organe élastique étant telles que K1 = K2 = 2 x K3. 10 En fonctionnement, des vibrations ou des acyclismes de rotation sont générés dans la transmission du véhicule. Le batteur à inertie tend alors à osciller en opposition de phase avec les acyclismes, ce qui a pour effet d'interférer avec de tels acyclismes en vue de les compenser, en particulier autour de sa fréquence propre, de façon à réduire les bruits et 15 les vibrations générés. L'inertie 11 de la masse d'inertie primaire et l'inertie 12 de la masse d'inertie secondaire peuvent être telles que le rapport 12 / 11 est compris entre 0,05 et 0,15 de préférence de l'ordre de 0,08. Par ailleurs, l'inertie 12 de la masse d'inertie secondaire et l'inertie 13 20 du batteur à inertie peuvent être telles que le rapport 12 / 13 est compris entre 1 et 10 de préférence de l'ordre de 5. De tels rapports apportent de bons résultats en termes d'amortissement des vibrations et des acyclismes de rotation. Le dispositif peut comporter un volant primaire et un volant 25 secondaire, mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. Le dispositif forme alors un double volant amortisseur. En variante, le dispositif peut comporter un élément d'entrée de couple comprenant un disque de friction, et un élément de sortie de couple mobile en rotation par rapport à l'élément d'entrée de couple. Le dispositif 30 appartient alors à un dispositif d'embrayage à friction. 3036449 3 Le volant primaire ou l'élément d'entrée de couple peut comporter un organe d'inertie et un couvercle délimitant un espace interne dans lequel sont logés les premier, deuxième et troisième organes élastiques ainsi que le batteur à inertie. 5 Par ailleurs, le volant secondaire ou l'élément de sortie de couple peut comporter un voile annulaire servant à l'appui des organes élastiques correspondants. Dans ce cas, le voile annulaire peut comporter deux tôles fixées l'une à l'autre et délimitant axialement entre elles un espace dans lequel le 10 batteur à inertie est monté de façon mobile en rotation. De plus, le batteur à inertie peut comporter une partie annulaire s'étendant sensiblement radialement, à partir de laquelle des pattes s'étendent radialement vers l'extérieur, des masselottes étant fixées de part et d'autre de chaque patte, par exemple par l'intermédiaire de rivets. 15 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 : - les figures 1 à 4 sont des vues illustrant une première forme 20 de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif de transmission de couple est un double volant amortisseur, en particulier, - la figure 1 est une demi-vue de face du dispositif, - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif, selon la ligne II-II de la figure 1, 25 - la figure 3 est une vue en coupe axiale et en perspective d'une partie du dispositif, - la figure 4 est une vue schématique du dispositif, - les figures 5 à 7 sont des vues illustrant une seconde forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif de transmission 30 appartient à un embrayage à friction, en particulier, - la figure 5 est une demi-vue de face du dispositif, 3036449 4 - la figure 6 est une vue en coupe axiale du dispositif, selon la ligne VI-VI de la figure 5, - la figure 7 est une vue en coupe axiale et en perspective du dispositif. 5 Les figures 1 à 4 illustrent un dispositif de transmission de couple 1 de type double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile. Celui-ci comporte un volant primaire 2 et un volant secondaire 3 (figure 2), mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe X. 10 Le volant primaire 2 comprend un organe d'inertie primaire 4 comportant une partie 5 s'étendant radialement, prolongée à sa périphérie radialement externe par un rebord cylindrique 6 s'étendant vers l'avant. L'extrémité arrière du rebord 6 porte une couronne dentée 7, destinée à engrener avec une courroie de démarreur. Un couvercle 8 s'étendant 15 radialement est fixé, par exemple par soudage, à l'extrémité avant du rebord cylindrique 6. L'organe d'inertie primaire 4 et le couvercle 8 délimitent un volume interne. Le volant primaire 2 comporte en outre un moyeu 9 comprenant une partie radiale 10 fixée, par exemple par l'intermédiaire de vis 11, à la 20 périphérie interne de l'organe d'inertie primaire 4, un rebord cylindrique 12 s'étendant vers l'avant depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale 10 du moyeu 9. Les vis 11 permettent également la fixation de l'organe d'inertie primaire 4 au vilebrequin (non représenté) d'un moteur à combustion interne d'un véhicule. 25 Le volant d'inertie secondaire 3 comporte un organe d'inertie secondaire 13 s'étendant radialement et dont la face radiale avant 14 est destinée à l'appui d'un disque de friction. Un moyeu cylindrique 15 est fixé, par exemple par soudage, en périphérie radialement interne de l'organe d'inertie secondaire 13. Un palier 30 16, tel par exemple qu'un roulement à billes, est monté entre la partie cylindrique 12 du moyeu 9 du volant primaire 2 et le moyeu 15 du volant 3036449 5 secondaire 3, de façon à guider la rotation du volant primaire 2 par rapport au volant secondaire 3. Un voile annulaire 17 est fixé à l'extrémité arrière du moyeu 15. Plus particulièrement, le voile annulaire 17 est formé de deux tôles annulaires 18 5 fixées l'une à l'autre, dont la périphérie radialement interne est fixée, par exemple par soudage, sur le moyeu 15. Le voile annulaire 17 est monté dans l'espace délimité entre l'organe d'inertie primaire 4 et le couvercle 8. Des moyens d'étanchéité 19 assurent l'étanchéité dudit volume 10 interne, celui-ci pouvant être rempli de graisse. Ces moyens d'étanchéité 19 comportent par exemple des tôles, des jupes et/ou des joints annulaires, comme cela est connu en soi. Le voile annulaire 17 comporte une partie annulaire 20 à partir de laquelle des pattes 20 s'étendent radialement vers l'extérieur, ici au nombre 15 de trois. La partie annulaire 19 comporte des fenêtres 22, ici au nombre de trois. Le double volant amortisseur 1 comporte de plus une masse d'inertie formant un batteur à inertie 23. Celui-ci comporte une partie annulaire s'étendant sensiblement radialement, à partir de laquelle des pattes 24 20 s'étendent radialement vers l'extérieur. La partie annulaire et les pattes 24 sont montées entre les parties annulaires 20 des tôles 18 du voile 17, des masselottes 25 étant fixées de part et d'autre de chaque patte, par exemple par l'intermédiaire de rivets 26. Les masselottes 25 sont par exemple regroupées par paires, ici trois paires, les masselottes 25 d'une même 25 paire étant montées en regard l'une de l'autre dans les fenêtres correspondantes 22 des tôles 18 du voile annulaire 17. Le batteur à inertie 22 est apte à pivoter par rapport au voile 17, autour de l'axe X. Un premier organe élastique 27 et un second organe élastique 28 sont montés dans les fenêtres 22 du voile 17, entre les bords 30 circonférentiels correspondants 29 des fenêtres 22 du voile 17 et les pattes 24 du batteur à inertie 23. Les extrémités des premier et second organes 3036449 6 élastiques 27, 28 sont également aptes à prendre appui sur des butées de l'organe d'inertie primaire 4 et du couvercle 8, en fonction du sens de rotation du volant primaire 2 par rapport au volant secondaire 3, comme cela est connu en soi. Dans un sens de rotation dit direct, le premier organe 5 élastique 27 est apte à être comprimé entre le volant primaire 2 et le batteur à inertie 23, et le deuxième organe élastique 28 est apte à être comprimé entre le batteur à inertie 23 et le volant secondaire 3. On rappelle que le sens direct correspond au cas de fonctionnement dans lequel du couple est transmis du volant primaire 2 10 vers le volant secondaire 3. Dans certaines phases de fonctionnement, par exemple lorsque l'utilisateur retire brusquement son pied de l'accélérateur, un couple résistant est transmis du volant secondaire 3 vers le volant primaire 2, ce qui peut provoquer une rotation dans le sens rétro. Les premiers et seconds organes élastiques 27, 28 sont par exemple 15 des ressorts hélicoïdaux de compression droits. Des troisièmes organes élastiques 30, ici au nombre de trois, sont montés entre les pattes 21 du voile 17 et sont aptes à prendre appui, à une extrémité, sur lesdites pattes 21 du voile 17, et à une autre extrémité, sur des butées de l'organe d'inertie primaire 4 et du couvercle 5, de manière à 20 être comprimés lors de la rotation du volant primaire 2 par rapport au volant secondaire 3. Les troisièmes organes élastiques 30 sont par exemple des ressorts hélicoïdaux de compression courbes. Des goulottes 31 incurvées en portion de cylindre sont montées 25 entre la paroi interne du rebord cylindrique 6 et les troisièmes organes élastiques 30, ces goulottes 31 servant à l'appui des troisièmes organes élastiques 30 lorsque ceux-ci se déforment par centrifugation en fonctionnement. Les premiers organes élastiques 27 présentent une constante de 30 raideur notée K1, les deuxièmes organes élastiques 28 présentent une 3036449 7 constante de raideur notée K2 et les troisièmes organes élastiques 30 présentent une constante de raideur notée K3. Les constantes de raideurs K1, K2 et K3 sont telles que K1 = K2 = 2xK3. 5 Comme cela est représenté schématiquement à la figure 4, le volant primaire 2 forme une masse d'inertie primaire dont l'inertie est notée 11, le volant secondaire 3 forme une masse d'inertie secondaire dont l'inertie est notée 12. Le batteur à inertie 23 présente par ailleurs une inertie notée 13. Les inerties 11, 12, 13 sont telles que le rapport 12 / 11 est compris 10 entre 0,05 et 0,15, de préférence de l'ordre de 0,08 et que le rapport 12 / 13 est compris entre 1 et 10, de préférence de l'ordre de 5. A titre d'exemple, l'inertie 11 est par exemple de l'ordre de 125 g.m2, l'inertie 12 est par exemple de l'ordre de 50 g.m2 et l'inertie 13 est par 15 exemple de l'ordre de 10 g.m2. En fonctionnement, des vibrations ou des acyclismes de rotation sont générés dans la transmission du véhicule. Le batteur à inertie 23 tend alors à osciller en opposition de phase avec les acyclismes, ce qui a pour effet d'interférer avec de tels acyclismes en vue de les compenser, en 20 particulier autour de la fréquence de résonance, de façon à réduire les bruits et les vibrations générés. Les figures 5 à 7 représentent une seconde forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif de transmission 1 appartient à un dispositif d'embrayage à friction. 25 Le dispositif de transmission 1 comporte un élément d'entrée de couple 2 mobile en rotation autour d'un axe X par rapport à un élément de sortie de couple 3. Les références sont portées sur les figures 5 à 7 par analogie aux éléments désignés sur les figures 1 à 4. L'élément d'entrée de couple 2 comporte un organe d'inertie 4 30 comportant une partie 5 s'étendant radialement, prolongée à sa périphérie radialement externe par un rebord cylindrique 6 s'étendant vers l'avant. 3036449 8 L'élément d'entrée de couple 2 comporte de plus un couvercle 8 s'étendant radialement et fixé, par exemple par soudage, à l'extrémité avant du rebord cylindrique 6. L'organe d'inertie 4 et le couvercle 8 délimitent un volume interne. 5 L'élément d'entrée de couple 2 comporte en outre un disque de friction comportant un support annulaire 32 s'étendant radialement, de part et d'autre duquel sont montées des garnitures de friction 33. La périphérie radialement interne du support 32 est fixée, par exemple par soudage, à l'extrémité avant du rebord cylindrique 6 de l'organe d'inertie 4 et en 10 périphérie radialement externe du couvercle 8. L'élément de sortie de couple 3 comporte un moyeu cylindrique 34 dont la périphérie radialement interne comprend des cannelures 35 aptes à coopérer avec des cannelures complémentaires d'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses (non représenté). 15 Un voile annulaire 17 est fixé à l'extrémité arrière du moyeu 34. Plus particulièrement, le voile annulaire 17 est formé de deux tôles annulaires 18 fixées l'une à l'autre, dont la périphérie radialement interne est fixée, par exemple par soudage, sur le moyeu 34. Le voile annulaire 17 est monté dans l'espace délimité entre l'organe 20 d'inertie primaire 4 et le couvercle 8. Des moyens d'étanchéité 19 peuvent assurer l'étanchéité dudit volume interne, celui-ci pouvant être rempli de graisse. Ces moyens d'étanchéité 19 comportent par exemple des tôles, des jupes et/ou des joints annulaires, comme cela est connu en soi. 25 Le voile annulaire 17 comporte une partie annulaire 20 à partir de laquelle des pattes 21 s'étendent radialement vers l'extérieur, ici au nombre de trois. La partie annulaire 20 comporte des fenêtres 22, également au nombre de trois. Le dispositif 1 comporte de plus une masse d'inertie 23 formant un 30 batteur à inertie. Celui-ci comporte une partie annulaire s'étendant sensiblement radialement, à partir de laquelle des pattes 24 s'étendent 3036449 9 radialement vers l'extérieur. La partie annulaire et les pattes 24 sont montées entre les parties annulaires 20 des tôles 18 du voile 17, des masselottes 25 étant fixées de part et d'autre de chaque patte 24, par exemple par l'intermédiaire de rivets 26. Les masselottes 25 sont par 5 exemple regroupées par paires, ici trois paires, les masselottes 25 d'une même paire étant montées en regard l'une de l'autre dans les fenêtres correspondantes 22 des tôles 18 du voile annulaire 17. Le batteur à inertie 23 est apte à pivoter par rapport au voile 17, autour de l'axe X. Un premier organe élastique 27 et un second organe élastique 28 10 sont montés dans les fenêtres 22 du voile 17, entre les bords circonférentiels correspondants 29 des fenêtres 22 du voile 17 et les pattes 24 du batteur à inertie 23. Les extrémités des premier et second organes élastiques 27, 28 sont également aptes à prendre appui sur des butées de l'organe d'inertie 4 et du couvercle 8, en fonction du sens de rotation de 15 l'élément d'entrée de couple 2 par rapport au à l'élément de sotie de couple 3, comme cela est connu en soi. Dans un sens de rotation dit direct, le premier organe élastique 27 est apte à être comprimé entre l'élément d'entrée de couple 2 et le batteur à inertie 23, et le deuxième organe élastique 28 est apte à être comprimé entre le batteur à inertie 23 et 20 l'élément de sortie de couple 3. Les premiers et seconds organes élastiques 27, 28 sont par exemple des ressorts hélicoïdaux de compression droits. Des troisièmes organes élastiques 30, ici au nombre de trois, sont montés entre les pattes 21 du voile 17 et sont aptes à prendre appui, à une 25 extrémité, sur lesdites pattes 21 du voile 17, et à une autre extrémité, sur des butées de l'organe d'inertie 4 et du couvercle 8, de manière à être comprimés lors de la rotation de l'élément d'entrée de couple 2 par rapport à l'élément de sortie de couple 3. Les troisièmes organes élastiques 30 sont par exemple des ressorts 30 hélicoïdaux de compression courbes. 3036449 10 Des goulottes 31 incurvées en portion de cylindre sont montées entre la paroi interne du rebord cylindrique 6 et les troisièmes organes élastiques 30, ces goulottes 31 servant à l'appui des troisièmes organes élastiques 30 lorsque ceux-ci se déforment par centrifugation en 5 fonctionnement. Les premiers organes élastiques 27 présentent une constante de raideur notée K1, les deuxièmes organes élastiques 28 présentent une constante de raideur notée K2 et les troisièmes organes élastiques 30 présentent une constante de raideur notée K3. 10 Comme précédemment, les constantes de raideurs K1, K2 et K3 sont telles que K1 = K2 = 2.K3. L'élément d'entrée de couple 2 forme une masse d'inertie primaire dont l'inertie est notée 11, l'élément de sortie de couple 3 forme une masse d'inertie secondaire dont l'inertie est notée 12. Le batteur à inertie 23 15 présente par ailleurs une inertie notée 13. Les inerties 11, 12, 13 sont telles que le rapport 12 / 11 est compris entre 0,05 et 0,15, de préférence de l'ordre de 0,08 , et que le rapport 12 / 13 est compris entre 1 et 10, de préférence de l'ordre de 5. 20 A titre d'exemple, l'inertie 11 est par exemple de l'ordre de 125 g.m2, l'inertie 12 est par exemple de l'ordre de 50 g.m2 et l'inertie 13 est par exemple de l'ordre de 10 g.m2. Comme précédemment, en fonctionnement, des vibrations ou des acyclismes de rotation sont générés dans la ligne de transmission du 25 véhicule. Le batteur à inertie 23 (en série sur la ligne de couple via K1 et K2 ; lui-même en parallèle de la ligne de couple via K3) tend alors à osciller en opposition de phase avec les acyclismes, ce qui a pour effet d'interférer avec de tels acyclismes en vue de les compenser, en particulier autour de la fréquence de résonance, de façon à réduire les bruits et les vibrations 30 générés. REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission de couple (1), notamment pour véhicule automobile, comportant une masse d'inertie primaire (2), une masse d'inertie secondaire (3) apte à pivoter par rapport à la masse d'inertie primaire (2), une masse d'inertie formant un batteur à inertie (23) et apte à pivoter par rapport aux masses d'inertie primaire et secondaire (2, 3), au moins un premier organe élastique (27) monté entre la masse d'inertie primaire (2) et le batteur à inertie (23), au moins un deuxième organe élastique (28) monté entre le batteur à inertie (23) et la masse d'inertie secondaire (3), au moins un troisième organe élastique (30) monté entre la masse d'inertie primaire (2) et la masse d'inertie secondaire (3), la constante de raideur K1 du premier organe élastique (27), la constante de raideur K2 du deuxième organe élastique (28) et la constante de raideur K3 du troisième organe élastique (30) sont telles que K1 = K2 = 2 x K3. 2 Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inertie 11 de la masse d'inertie primaire (2) et l'inertie 12 de la masse d'inertie secondaire (3) sont telles que le rapport 12 / 11 est compris entre 0,05 et 0,15, de préférence de l'ordre de 0,08 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'inertie 12 de la masse d'inertie secondaire (3) et l'inertie 13 du batteur à inertie (23) sont telles que le rapport 12 / 13 est compris entre 1 et 10, de préférence de l'ordre de 5. 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un volant primaire (2) et un volant secondaire (3), mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'entrée de couple (2) comprenant un disque de friction (32, 33), et un élément de sortie de couple (3) mobile en rotation par rapport à l'élément d'entrée de couple (2). 3036449 12 6. Dispositif (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le volant primaire (2) ou l'élément d'entrée de couple (2) comporte un organe d'inertie (4) et un couvercle (8) délimitant un espace interne dans lequel sont logés les premier, deuxième et troisième organes élastiques 5 (27, 28, 30) ainsi que le batteur à inertie (23). 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le volant secondaire (3) ou l'élément de sortie de couple (3) comporte un voile annulaire (17) servant à l'appui des organes élastiques correspondants (27, 28, 30). 10 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le voile annulaire (17) comporte deux tôles (18) fixées l'une à l'autre et délimitant axialement entre elles un espace dans lequel le batteur à inertie (23) est monté de façon mobile en rotation. 9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé 15 en ce que le batteur à inertie (23) comporte une partie annulaire s'étendant sensiblement radialement, à partir de laquelle des pattes (24) s'étendent radialement vers l'extérieur, des masselottes (25) étant fixées de part et d'autre de chaque patte (24), par exemple par l'intermédiaire de rivets (26).