Brevet FR3029581A1 — publié le 20160610

La présente invention concerne un dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile. Un tel dispositif comporte de façon générale un élément d'entrée de couple, destiné à être couplé directement ou indirectement à un vilebrequin, un élément de sortie de couple destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, et un premier groupe d'organes élastiques montés entre les éléments d'entrée et de sortie de couple et agissant à l'encontre de la rotation de l'un desdits éléments d'entrée et de sortie de couple par rapport à l'autre. Lorsque le dispositif de transmission de couple est de type LTD (Long Travel Damper), il comprend plusieurs paires d'organes élastiques, les organes élastiques d'une même paire étant agencés en série par l'intermédiaire d'un organe de phasage de façon à ce que les organes élastiques de chaque groupe se déforment en phase les uns avec les autres. Afin de permettre l'amortissement de couples importants, il est connu d'ajouter au dispositif précité un second groupe d'organes élastiques, montés avec jeu entre les éléments d'entrée et de sortie de couple, en parallèle du premier groupe d'organes élastiques et conçus pour agir à l'encontre de la rotation de l'un desdits éléments d'entrée sur une plage angulaire limitée, en particulier en fin de course angulaire. La course angulaire, ou le décalage angulaire noté a, de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'élément de sortie de couple, est définie par rapport à une position de repos (a=0) dans laquelle aucun couple n'est transmis au travers du dispositif. Le second groupe d'organes élastiques permet d'augmenter la raideur du dispositif d'amortissement en fin de course angulaire, c'est-à- 3029581 2 dire pour un décalage angulaire a important de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'élément de sortie de couple (ou inversement). Le document US 2010/0133063 divulgue un dispositif de transmission de couple de type LTD, comportant deux groupes d'organes 5 élastiques agencés en parallèle, le second groupe étant rendu actif uniquement en fin de course angulaire a de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'élément de sortie de couple (ou inversement). On constate que la représentation de la fonction M=f(a) définissant le couple M transmis au travers du dispositif en fonction du 10 décalage angulaire a, comporte une première portion linéaire de pente Ka (pour les faibles valeurs du décalage angulaire a) et une seconde portion linéaire de pente Kb plus importante (pour les fortes valeurs du décalage angulaire a). Ka et Kb sont les raideurs angulaires du dispositif, respectivement en début et en fin de course angulaire. Si l'on définit par K1 15 les raideurs cumulées des premiers ressorts de chaque paire du premier groupe, par K2 les raideurs cumulées des seconds ressorts de chaque paire du premier groupe et par K3 les raideurs cumulées des ressorts du second groupe, alors Ka = (K1.K2)/(K1+K2) et Kb = Ka + K3. L'invention propose une alternative simple, efficace et 20 économique aux dispositifs de transmission de couple de l'art antérieur. A cet effet, l'invention propose un dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple, un élément de sortie de couple, au moins un premier organe élastique et au moins un second organe élastique, agencés en série par 25 l'intermédiaire d'un organe de phasage, de façon à ce que les premier et second organes élastiques se déforment en phase l'un avec l'autre, l'organe de phasage étant mobile par rapport à l'élément d'entrée de couple et par rapport à l'élément de sortie de couple, le premier organe élastique étant monté entre l'élément d'entrée de couple et l'organe de 30 phasage et étant conçu pour agir à l'encontre de la rotation de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'organe de phasage, sur une première 3029581 3 plage angulaire, le second organe élastique étant monté entre l'organe de phasage et l'élément de sortie de couple et étant conçu pour agir à l'encontre de la rotation de l'élément de sortie de couple par rapport à l'organe de phasage, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un 5 troisième organe élastique monté avec un jeu circonférentiel entre l'élément d'entrée de couple et l'organe de phasage, en parallèle du premier organe élastique et conçu pour agir à l'encontre de la rotation de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'organe de phasage, sur une seconde plage angulaire, inférieure à la première plage angulaire. 10 De préférence, le dispositif comporte deux rondelles de guidage situées axialement de part et d'autre d'un voile annulaire, les rondelles de guidage appartenant à l'élément d'entrée de couple, le voile annulaire appartenant à l'élément de sortie de couple, ou inversement. Par ailleurs, le voile annulaire peut comporter une partie 15 annulaire à partir de laquelle des pattes s'étendent radialement vers l'extérieur, les premier et second organes élastiques étant montés circonférentiellement entre lesdites pattes du voile. En outre, le troisième organe élastique peut être situé radialement à l'extérieur du premier organe élastique et du second organe 20 élastique. De cette manière, on augmente l'efficacité de la filtration. Dans un tel cas, l'organe de phasage peut comporter une partie annulaire à partir de laquelle au moins une patte s'étend radialement vers l'intérieur, les premier et second organes élastiques venant en appui 25 circonférentiellement de part et d'autre de ladite patte de l'organe de phasage. En particulier, la partie annulaire de l'organe de phasage peut comporter au moins une fenêtre ou une encoche servant au logement du troisième organe élastique. 30 Le troisième organe élastique peut être situé radialement à l'intérieur du premier organe élastique et du second organe élastique. 3029581 4 Dans ce cas, le dispositif peut comporter un voile annulaire auxiliaire monté avec jeu circonférentiel par rapport à l'organe de phasage, le troisième organe élastique étant monté entre le voile auxiliaire et l'élément d'entrée de couple. 5 Le voile annulaire auxiliaire peut comporter une partie annulaire à partir de laquelle au moins une patte fait saillie radialement vers l'extérieur, ladite patte étant engagée avec jeu circonférentiel dans une lumière ou une encoche de l'organe de phasage. Le voile annulaire auxiliaire peut ainsi être entraîné en rotation 10 par appui de sa patte sur l'extrémité ou le fond de l'encoche ou de la lumière de l'organe de phasage. En outre, l'organe de phasage peut comporter une partie annulaire à partir de laquelle au moins une patte s'étend radialement vers l'extérieur, les premier et second organes élastiques venant en appui 15 circonférentiellement de part et d'autre de ladite patte de l'organe de phasage, la lumière ou l'encoche dans laquelle est engagée la patte du voile annulaire auxiliaire étant ménagée dans la partie annulaire de l'organe de phasage. Le dispositif peut comporter deux rondelles de guidage 20 auxiliaires, montées de part et d'autre du voile auxiliaire et aptes à pivoter par rapport audit voile auxiliaire, les rondelles de guidage auxiliaires étant couplées en rotation à l'élément d'entrée de couple. Dans ce cas, l'élément de sortie de couple ou l'élément d'entrée de couple peut comprendre un moyeu interne, destiné à être 25 couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses et comportant un logement annulaire dans lequel sont logés, au moins en partie, les rondelles de guidage auxiliaires, le voile auxiliaire et/ou le troisième organe élastique. De plus, des moyens d'amortissement pendulaires peuvent 30 être montés sur l'organe de phasage. 3029581 5 L'invention concerne également un convertisseur de couple hydrodynamique pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif du type précité. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, 5 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 : - la figure 1 est une représentation schématique d'un convertisseur de couple équipé d'un dispositif de transmission de couple 10 selon l'invention, - les figures 2 à 9 illustrent une première forme de réalisation de l'invention, en particulier, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif, les figures 3 et 4 sont des vues éclatées, en 15 perspective, du dispositif, la figure 5 est une vue de détail d'une partie du dispositif, la figure 6 est une demi-vue en coupe axiale du dispositif, 20 - les figures 7 et 8 sont des vues schématiques illustrant le fonctionnement du dispositif, - la figure 9 est un diagramme représentant la fonction M=f(a) définissant le couple M transmis au travers du dispositif en fonction du décalage angulaire a entre l'élément d'entrée de couple et l'organe de 25 phasage, - les figures 10 à 14 illustrent une seconde forme de réalisation de l'invention, en particulier, - la figure 10 est une vue en perspective du dispositif, - la figure 11 est une vue éclatée, en perspective, du 30 dispositif, 3029581 6 - la figure 12 est une vue de détail, en perspective, d'une partie du dispositif, - la figure 13 est une vue en perspective des rondelles de guidage auxiliaires, du voile auxiliaire et des troisièmes organes 5 élastiques, la figure 14 est une vue en coupe axiale du dispositif. Un convertisseur de couple hydrodynamique selon l'invention est représenté schématiquement et de façon partielle à la figure 1. Ce convertisseur permet de transmettre un couple d'un arbre de sortie d'un 10 moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, tel par exemple qu'un vilebrequin 1, à un arbre d'entrée 2 d'une boîte de vitesses. Le convertisseur de couple comporte classiquement une roue à aubes d'impulseur 3, apte à entraîner hydrocinétiquement une roue à aubes de turbine 4, par l'intermédiaire d'un réacteur 5. 15 La roue d'impulseur 3 est couplée au vilebrequin 1 et la roue de turbine 4 est couplée à un moyeu de turbine 6 (figure 2), lui-même couplé à deux rondelles de guidage 7, référencées 7a et 7b. Comme cela est mieux visible à la figure 2, la rondelle de guidage 7b et le moyeu de turbine 6 sont montés rotatifs autour d'un moyeu 20 central cannelé 8, destiné à être couplé à l'arbre d'entrée 2 de la boîte de vitesses. La rondelle de guidage 7a est montée autour du moyeu de turbine 6 et fixée à celui-ci par l'intermédiaire de pions 6a. Les deux rondelles de guidage 7a, 7b s'étendent radialement et délimitent entre elles 25 un espace interne 9 (figure 6) servant notamment au logement de premiers organes élastiques 10a et de seconds organes élastiques 10b, qui sont par exemple des ressorts hélicoïdaux de compression. La rondelle de guidage 7b comporte un rebord cylindrique 11 à sa périphérie radialement externe, s'étendant en direction de la rondelle 30 de guidage 7a et fixé à celle-ci. 3029581 7 L'extrémité libre du rebord cylindrique 11 comporte des languettes 13 s'étendant axialement au travers d'orifices 14 de la rondelle 7a. Ces languettes 14 sont rivetées sur la périphérie externe de la rondelle de guidage 7a et peuvent être soudées à cette dernière, de manière à 5 assurer la fixation des deux rondelles de guidage 7a, 7b. Les rondelles de guidage 7a, 7b comportent classiquement des fenêtres 15 servant à loger les organes élastiques 10a, 10b. Un moyeu cannelé 18 est également fixé par rivetage sur la face arrière de la rondelle de guidage 7b. Ce moyeu cannelé 18 comporte 10 une partie radiale 19 fixée sur ladite face arrière de la rondelle de guidage 7b, et un rebord cylindrique cannelé 20 s'étendant vers l'arrière depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale 19. Un embrayage 21 (figure 1) permet de transmettre un couple du vilebrequin 1 aux rondelles de guidage 7, dans une phase de 15 fonctionnement déterminée, sans faire intervenir la roue d'impulseur 3 et la roue de turbine 4. Cet embrayage 21 comporte un élément d'entrée 22 couplé au vilebrequin 1 et un élément de sortie 23, comprenant le moyeu cannelé 18. Un voile annulaire 24 s'étendant radialement est monté dans 20 l'espace interne et est fixé sur le moyeu central 8, par l'intermédiaire de rivets. Comme cela est mieux visible à la figure 5, le voile annulaire 24 comporte une partie annulaire 25 radialement interne à partir de laquelle des pattes 26 (figure 3), par exemple au nombre de trois, s'étendent 25 radialement vers l'extérieur. Chaque patte 26 comporte deux faces opposées 27 (figure 3) servant à l'appui des organes élastiques 10a, 10b, inclinées l'une par rapport à l'autre et par rapport à la direction radiale. Deux plots de butée 28 s'étendent circonférentiellement de part et d'autre de chaque patte 26, au niveau de sa périphérie externe. 3029581 8 Les organes élastiques 10a, 10b sont montés circonférentiellement entre le voile annulaire 24 et les rondelles de guidage 7a, 7b. Plus particulièrement, les organes élastiques 10a, 10b sont 5 agencés par paires. Les organes élastiques d'une même paire sont agencés en série par l'intermédiaire d'un organe de phasage commun 29, de façon à ce que les organes élastiques 10a, 10b se déforment en phase les uns avec les autres. Dans la forme de réalisation représentée aux figures, le convertisseur de couple comporte trois paires d'organes 10 élastiques 10a, 10b. Ainsi, pour chaque paire d'organes élastiques 10a, 10b, en fonction du sens de rotation des rondelles de guidage 7a, 7b par rapport au voile annulaire 24, l'un des organes élastiques (par exemple 10a) est destiné à prendre appui, d'une part, sur l'extrémité correspondante des 15 fenêtres 15 des rondelles de guidage 7a, 7b et, d'autre part, sur l'organe de phasage 29. L'autre organe élastique (par exemple 10b) est alors destiné à prendre appui, d'une part, sur l'organe de phasage 29 et, d'autre part, sur l'une des faces 27 de la patte correspondante 26 du voile annulaire 24. L'organe de phasage 29 comporte une partie annulaire 20 externe 30 à partir de laquelle des pattes 31, ici au nombre de trois, s'étendent radialement vers l'intérieur. Chaque patte 31 comporte deux faces opposées 32 servant à l'appui des organes élastiques 10a, 10b, inclinées l'une par rapport à l'autre et par rapport à la direction radiale. Deux zones de butée 33, formant des épaulements, s'étendent 25 circonférentiellement de part et d'autre de chaque patte 31. Les plots de butée 28 des pattes 26 du voile annulaire 24 sont aptes à venir en appui respectivement sur les zones de butée 33 des parties d'appui 31 de l'organe de phasage 29. Les plots 28 et les zones 33 sont positionnés et dimensionnés 30 de manière à limiter la compression des organes élastiques 10a, 10b et éviter, lorsqu'il s'agit de ressorts hélicoïdaux, que les spires des ressorts 302 95 81 9 soient jointives lors de leur compression, aussi bien dans le sens de rotation dit sens direct que dans le sens de rotation opposé, dit sens rétro. Le sens direct correspond au cas de fonctionnement dans lequel du couple est transmis de l'élément d'entrée de couple vers l'élément de sortie de 5 couple. Dans certaines phases de fonctionnement, par exemple lorsque l'utilisateur retire brusquement son pied de l'accélérateur, un couple résistant est transmis de l'élément de sortie de couple vers l'élément d'entrée de couple, ce qui peut provoquer une rotation de l'organe de phasage 29 dans le sens rétro. 10 Le dispositif comporte en outre des masses pendulaires 35 montées de façon mobile en périphérie radialement externe d'un support annulaire 36, la périphérie radialement interne dudit support 36 étant couplée en rotation avec les pattes 31 par l'intermédiaire d'entretoises de liaison plates 38. 15 Les masses pendulaires 35 sont montées de façon mobile sur le support 36 par l'intermédiaire d'entretoises 37 et de rouleaux 39 (visibles à la figure 14), comme cela est connu en soi, ces masses 35 étant destinées à améliorer la filtration des vibrations et des acyclismes de rotation. 20 Le dispositif comporte en outre des troisièmes organes élastiques 10c se présentant sous la forme de ressorts hélicoïdaux de compression courbes, montés de façon précontrainte dans des découpes 40 formées en périphérie radialement externe de l'organe de phasage. Les organes élastiques 10c sont en outre engagés dans des 25 lumières 41 des rondelles de guidage 7a, 7b de sorte que les extrémités des organes élastiques 10c soient aptes à prendre appui sur les extrémités des lumières. Chaque lumière 41 a une forme en arc de cercle et a une dimension circonférentielle plus importante que les organes élastiques 10c, de sorte que lesdits organes élastiques 10c soient montés avec un jeu 30 circonférentiel ou un jeu angulaire j entre les rondelles de guidage 7a, 7b et l'organe de phasage 24. 3029581 10 En fonctionnement, les rondelles de guidage 7a, 7b et le moyeu 6 pivotent relativement par rapport au voile 24 et au moyeu 8 (dans le sens direct ou dans le sens rétro), de manière à provoquer la rotation d'un angle a de l'organe de phasage 29 par rapport aux rondelles de 5 guidage 7a, 7b. Comme illustré à la figure 7, tant que cet angle a est inférieur au jeu angulaire j, c'est-à-dire à un angle a1, alors seuls les premiers et deuxièmes organes élastiques 10a et 10b sont actifs, c'est-à-dire agissent à l'encontre de la rotation de l'élément d'entrée de couple (rondelles 7a, 7b 10 et moyeu 6) par rapport à l'élément de sortie de couple (voile 24 et moyeu 8). Lorsque l'ensemble du jeu j est rattrapé (figure 8), c'est-à-dire lorsque l'angle a est supérieur ou égal à a1, alors les troisièmes organes élastiques 10c agissent en parallèle des organes élastiques 10a. 15 On constate ainsi sur le diagramme de la figure 9 que la courbe illustrant le couple M transmis au travers du dispositif en fonction du décalage angulaire a, comporte une première portion linéaire de pente Ka (pour les faibles valeurs du décalage angulaire a, c'est-à-dire pour a inférieur à a1) et une seconde portion linéaire de pente Kb plus importante 20 (pour les fortes valeurs du décalage angulaire a, c'est-à-dire pour a supérieur à al ). Ka et Kb sont les raideurs angulaires du dispositif, respectivement en début (a REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile, comportant un élément d'entrée de couple (6, 7), un élément 5 de sortie de couple (24, 8), au moins un premier organe élastique (10a) et au moins un second organe élastique (10b), agencés en série par l'intermédiaire d'un organe de phasage (29), de façon à ce que les premier et second organes élastiques (10a, 10b) se déforment en phase l'un avec l'autre, l'organe de 10 phasage (29) étant mobile par rapport à l'élément d'entrée de couple (6, 7) et par rapport à l'élément de sortie de couple (24, 8), le premier organe élastique (10a) étant monté entre l'élément d'entrée de couple (6, 7) et l'organe de phasage (29) et étant conçu pour agir à l'encontre de la rotation de l'élément d'entrée de couple (6, 7) par rapport à l'organe de phasage 15 (29), sur une première plage angulaire, le second organe élastique (10b) étant monté entre l'organe de phasage (29) et l'élément de sortie de couple (24, 8) et étant conçu pour agir à l'encontre de la rotation de l'élément de sortie de couple (24, 8) par rapport à l'organe de phasage (24), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un troisième organe 20 élastique (10c) monté avec un jeu circonférentiel entre l'élément d'entrée de couple (6, 7) et l'organe de phasage (29), en parallèle du premier organe élastique (10a) et conçu pour agir à l'encontre de la rotation de l'élément d'entrée de couple (6, 7) par rapport à l'organe de phasage (24), sur une seconde plage angulaire, inférieure à la première plage angulaire. 25 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux rondelles de guidage (7a, 7b) situées axialement de part et d'autre d'un voile annulaire (24), les rondelles de guidage (7a, 7b) appartenant à l'élément d'entrée de couple, le voile annulaire (24) appartenant â l'élément de sortie de couple, ou inversement. 30 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le voile annulaire (24) comporte une partie annulaire (25) à partir de laquelle. 3029581 14 des pattes (26) s'étendent radialement vers l'extérieur, les premier et second organes élastiques (10a, 10b) é ant montés circonférentiellement entre lesdites pattes (26) du voile (24). 4. Dispositif selon l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce que le troisième organe élastique (10c) est situé radialement à l'extérieur du premier organe élastique (10a) et du second organe élastique (1 Ob). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de phasage (29) comporte une partie annulaire (30) à partir de 10 laquelle au moins une patte (31) s'étend radialement vers l'intérieur, les premier et second organes élastiques (10a, 10b) venant en appui circonférentiellement de part et d'autre de ladite patte (31) de l'organe de phasage (29). 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce 15 que la partie annulaire (30) de l'organe de phasage (29) comporte au moins une fenêtre ou une encoche (40) servant au logement du troisième organe élastique (10c). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le troisième organe élastique (10c) est situé radialement à l'intérieur 20 du premier organe élastique (10a) et du second organe élastique (10b). 8. Dispositif selon la, revendication 7, caractérisé étir-ce qu'il comporte un voile annulaire auxiliaire (46) monté avec jeu circonférentiel par rapport à l'organe de phasage (29), le troisième organe élastique (10c) étant monté entre le voile auxiliaire (46) et l'élément d'entrée de couple (6, 25 7). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le voile annulaire auxiliaire (46) comporte une partie annulaire (48) à partir de laquelle au moins une patte (49) fait saillie radialement vers l'extérieur, ladite patte (49) étant engagée avec jeu circonférentiel dans une lumière ou 30 une encoche (43) de l'organe de phasage (29). 3029581 15 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de phasage (29) comporte une partie annulaire (n) â partir de laquelle au moins une patte (31) s'étend radialement vers l'extérieur, les premier et second organes élastiques (10a, 10b) venant en appui circonférentiellement de part et d'autre de ladite patte (31) de l'organe de phasage, la lumière ou l'encoche (43) dans laquelle est engagée la patte (49) du voile annulaire auxiliaire (46) étant ménagée dans la partie annulaire (30) de l'organe de phasage (29). 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé 10 en ce qu'il comporte deux rondelles de guidage auxiliaires (45), montées de part et d'autre du voile auxiliaire (46) et aptes à pivoter par rapport audit voile auxiliaire (46), les rondelles de guidage auxiliaires (45) étant couplées en rotation à l'élément d'entrée de couple (6, 7). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que 15 l'élément de sortie de couple (24, 8) ou l'élément d'entrée de couple (6, 7) comprend un moyeu interne (8), destiné à être couplé à un arbre d'entrée (2) d'une boîte de, vitesses et comportant un logement annulaire (44) dans lequel sont logés, au moins en partie, les rondelles de guidage auxiliaires (45), le voile auxiliaire (46) et/ou le troisième organe élastique (10c). 20 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des moyens d'amortissement pendulaires (35, 36) sont montés sur l'organe de phasage (29). 14. Convertisseur de couple hydrodynamique pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif selon 25 l'une des revendications 1 à 13.