Brevet FR3060088A1 — publié le 20180615

Dispositif d'amortissement de torsion La présente invention concerne un dispositif d'amortissement de torsion, notamment pour un système de transmission de véhicule automobile. Dans une telle application, le dispositif d'amortissement de torsion peut être intégré à un système d'amortissement de torsion d'un embrayage apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses, afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur. En variante, dans une telle application, le dispositif d'amortissement de torsion peut être intégré à un disque de friction de l'embrayage ou à un convertisseur de couple hydrodynamique. L'invention concerne également un ensemble de transmission pour un véhicule automobile de type hybride dans lequel une machine électrique est disposée, dans la chaîne de transmission, entre le moteur et la boîte de vitesses. Un tel dispositif comporte de façon générale un élément d'entrée de couple, un élément de sortie de couple, et des organes élastiques montés entre l'élément d'entrée et l'élément de sortie de couple et agissant à l'encontre de la rotation de l'élément d'entrée et l'élément de sortie de couple l'un par rapport à l'autre. Lorsque le dispositif de transmission de couple est de type LTD (Long Travel Damper), il comprend plusieurs groupes d'organes élastiques, les organes élastiques d'un même groupe 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. La demande de brevet FR 3 015 380, au nom de la Demanderesse, divulgue un dispositif d'amortissement de torsion, comportant un élément d'entrée de couple, un élément de sortie de couple, et au moins un groupe d'organes élastiques montés entre les éléments 3060088 2 d'entrée et de sortie de couple, agissant à l'encontre de la rotation des éléments d'entrée et de sortie de couple l'un par rapport à l'autre, les organes élastiques de ce groupe étant agencés en série par l'intermédiaire d'au moins un organe de phasage de façon à ce que les organes 5 élastiques de chaque groupe se déforment en phase les uns avec les autres autour d'un axe de rotation du dispositif. Des rondelles de guidage sont situées axialement de part et d'autre des organes élastiques et délimitent entre elles un volume dans lequel sont logés lesdits organes élastiques. 10 Des masses pendulaires sont montées de façon mobile sur l'organe de phasage. Ce dernier est formé par un voile annulaire. En fonction des applications, il peut être nécessaire de former un volume étanche rempli de graisse, dans lequel sont logés les organes élastiques. Dans ce qui suit, le terme étanche caractérise un volume 15 permettant de conserver la graisse qu'il contient. Afin de réaliser avec efficacité une telle étanchéité sans pénaliser les autres fonctions du dispositif, il convient de modifier la structure de ce dernier. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, 20 efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un dispositif d'amortissement de torsion, comportant au moins un élément d'entrée de couple, au moins un élément de sortie de couple, et au moins un groupe d'organes élastiques montés entre les éléments d'entrée et de sortie de couple, agissant à l'encontre de 25 la rotation des éléments d'entrée et de sortie de couple l'un par rapport à l'autre, les organes élastiques de ce groupe étant agencés en série par l'intermédiaire d'au moins un organe de phasage de façon à ce que les organes élastiques de chaque groupe se déforment en phase les uns avec les autres autour d'un axe de rotation du dispositif, des rondelles de 30 guidage situées axialement de part et d'autre des organes élastiques et délimitant entre elles un volume dans lequel sont logés lesdits organes 3060088 3 élastiques, des moyens d'amortissement pendulaires comportant des masses pendulaires montés de façon mobile sur l'organe de phasage, caractérisé en ce que l'organe de phasage est solidaire ou formé, au moins en partie, par les rondelles de guidage, le dispositif comportant des moyens 5 d'étanchéité délimitant avec les rondelles de guidage un volume étanche dans lequel sont logés les organes élastiques. Une telle structure permet de faciliter la mise en place des moyens d'étanchéité, d'éloigner radialement les moyens pendulaires de l'axe de dispositif et de faire traverser le couple de l'entrée vers la sortie à 10 proximité de l'axe du dispositif, de façon à améliorer le fonctionnement de ce dernier. Il est particulièrement aisé de fixer les moyens d'amortissement pendulaires sur l'organe de phasage lorsque celui-ci définit le volume étanche logeant les organes élastiques sans dégrader ou complexifier 15 l'étanchéité de ce volume. En effet, il est difficile de fixer les moyens d'amortissement pendulaires sur l'organe de phasage lorsque celui-ci est inséré dans ce volume étanche sans rencontrer des problèmes d'étanchéité. Les masses pendulaires sont montées de façon mobile sur un 20 support annulaire monté sur les rondelles de guidage. Plus particulièrement, la périphérie radialement interne du support est fixée de façon étanche axialement entre les périphéries radialement externes des rondelles de guidage. Il est ainsi possible de gérer aisément l'étanchéité au niveau de 25 la zone de fixation entre le support annulaire et les rondelles de guidage. Une telle fixation peut être réalisée par soudage sur toute la périphérie. Les masses pendulaires peuvent être situées axialement de part et d'autre du support. En variante, le support peut comporter deux parties annulaires 30 décalées axialement l'une de l'autre, les masses pendulaires étant montées axialement entre lesdites parties du support. 3060088 4 Les masses pendulaires peuvent être situées radialement à l'extérieur des organes élastiques et des rondelles de guidage. On augmente ainsi l'efficacité des moyens d'amortissement pendulaires. 5 L'élément d'entrée de couple comporte un voile d'entrée comportant une partie annulaire et des pattes s'étendant radialement vers l'intérieur, les organes élastiques étant agencés pour prendre appui sur lesdites pattes du voile d'entrée. L'élément d'entrée de couple peut comporter une masse d'inertie 10 primaire annulaire fixée à une tôle déformable dans la direction axiale. La tôle déformable permet d'isoler en flexion la masse d'inertie primaire, de façon à améliorer le fonctionnement du dispositif. L'élément d'entrée de couple peut comporter un moyeu d'entrée fixé en périphérie radialement interne de la tôle, par exemple par 15 l'intermédiaire de rivets, ledit moyeu étant couplé en rotation au voile d'entrée. Pour cela, le moyeu peut comporter des pions ou des dents de couplage, engagés dans des évidements ou des zones en creux de forme complémentaire du voile d'entrée, ou inversement. 20 L'élément de sortie de couple peut comporter un voile de sortie comportant une partie annulaire et des pattes s'étendant radialement vers l'intérieur, les organes élastiques étant agencés pour prendre appui sur lesdites pattes du voile de sortie. L'élément de sortie de couple peut comporter un moyeu, par 25 exemple un moyeu cannelé, fixé au voile de sortie, par exemple par l'intermédiaire de rivets. Chaque rondelle de guidage peut comporter au moins une zone creuse s'étendant circonférentiellement, destinée à loger, au moins en partie, les organes élastiques, lesdits organes élastiques étant agencées 30 pour prendre appui sur les extrémités circonférentielles desdites zones creuses. 3060088 5 Les moyens d'étanchéité peuvent comporter une première rondelle d'étanchéité en appui axial étanche sur l'une des rondelles de guidage et sur le voile d'entrée, et une seconde rondelle d'étanchéité en appui axial étanche sur l'autre rondelle de guidage et sur le voile de sortie. 5 Les rondelles d'étanchéité sont par exemple déformables élastiquement dans la direction axiale. Les rondelles d'étanchéité sont par exemples des rondelles coniques élastiques, également appelées rondelles Belleville. Le voile d'entrée et le voile de sortie peuvent comporter chacun 10 une partie annulaire s'étendant radialement, lesdites parties annulaires étant en appui axial étanche l'une sur l'autre. Le voile de sortie peut comporter deux parties annulaires, par exemple deux tôles annulaires, situées axialement de part et d'autre du voile d'entrée. 15 L'invention concerne également un composant pour système de transmission d'un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un disque de friction, comprenant un dispositif d'amortissement du type précité. 20 L'invention concerne en outre un ensemble de transmission pour un véhicule automobile de type hybride comprenant une machine électrique et un composant du type précité, apte à être disposé entre un moteur thermique et une boîte de vitesses. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, 25 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 vue éclatée, en perspective, d'un dispositif selon une première forme de réalisation de l'invention, 30 - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif, l'une des rondelles de guidage ayant été retirée, 3060088 6 - les figures 3 et 4 sont des vues en section du dispositif, selon deux plans de coupe différents, - les figures 5 et 6 sont des vues en section d'une partie du dispositif, respectivement selon la première forme de réalisation et selon 5 une deuxième forme de réalisation du dispositif, - la figure 7 est une demi-vue en section du dispositif selon une troisième forme de réalisation, Les figures 1 à 5 représentent un dispositif d'amortissement de torsion selon une première forme de réalisation de l'invention. 10 Celui-ci comporte un élément d'entrée de couple comprenant une masse d'inertie primaire 1, de forme annulaire et d'axe X, et une tôle fine cambrée 2 dont la périphérie radialement externe est fixée, par exemple par soudage, à la face arrière de la masse d'inertie 1. Une cible annulaire 3 est fixée, par exemple par soudage, sur 15 une surface radiale avant de la masse d'inertie primaire 1. La cible 3 comporte une partie radiale annulaire 4 et une partie cylindrique 5 s'étendant vers l'avant depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale 4. La partie cylindrique 5 comporte des ouvertures 6 réparties sur toute la circonférence, aptes à être détectées par un système optique par 20 exemple afin de mesurer la vitesse de rotation et/ou la position angulaire de l'élément d'entrée de couple. L'élément d'entrée de couple comporte en outre un moyeu d'entrée 7 comportant un rebord radial annulaire 8 au niveau de son extrémité arrière. Le rebord 8 est fixé à la périphérie radialement interne de 25 la tôle 2, par exemple par l'intermédiaire de rivets. La surface périphérique interne du moyeu 7 est cylindrique et comporte une gorge permettant l'insertion d'un anneau élastique ou circlip 9. L'extrémité avant du moyeu d'entrée 7 comporte des dents 10 régulièrement réparties sur la circonférence, lesdites dents 10 s'étendant 30 axialement vers l'avant. 3060088 7 L'élément d'entrée de couple comporte de plus un voile d'entrée 11 comportant une partie annulaire 12 à partir de laquelle des pattes 13 s'étendent radialement vers l'extérieur. La partie annulaire 12 comporte une zone radialement externe 14 qui s'étend dans un plan radial décalé 5 axialement vers l'avant par rapport à la zone radialement interne 15 de la partie annulaire 12. Les zones interne 15 et externe 14 sont ainsi reliées par une zone cambrée 16. Les pattes 13 s'étendent dans le plan radial de la zone radialement externe 14 de la partie annulaire 12. La partie annulaire 12 comporte des trous 17 destinés au passage d'un outil de 10 rivetage. Les extrémités radialement externes des pattes 13 comportent des pions de maintien 18 s'étendant circonférentiellement de part et d'autre de chaque patte 13. Le dispositif comporte en outre un élément de sortie de couple 15 comportant un voile de sortie 19 et un moyeu de sortie 20. Le voile de sortie 19 comporte une partie annulaire 21 à partir de laquelle des pattes 22 s'étendent radialement vers l'extérieur. La partie annulaire comporte une zone radialement externe 23 qui s'étend dans un plan radial décalé axialement vers l'arrière par rapport à la zone 20 radialement interne 24 de la partie annulaire 21. Les zones interne et externe sont ainsi reliées par au moins une zone cambrée 25. Les pattes 22 s'étendent dans le plan radial de la zone radialement externe 23 de la partie annulaire 21. La partie annulaire 21 comporte des trous 26 destinés au passage d'un outil de rivetage. 25 Les extrémités radialement externes des pattes 22 comportent des pions de maintien 27 s'étendant circonférentiellement de part et d'autre de chaque patte 22. Le moyeu de sortie 20 comporte, au niveau de son extrémité avant, un rebord 28 s'étendant radialement vers l'extérieur. 30 La surface externe cylindrique du moyeu 20 comporte une gorge dans laquelle est inséré l'anneau élastique 9, de manière à lier axialement 3060088 8 en translation le moyeu d'entrée 7 et le moyeu de sortie 20, tout en autorisant leur pivotement relatif autour de l'axe X. La périphérie radialement interne du voile de sortie 19 est en appui sur la surface arrière du rebord 28 et est soudée au moyeu de sortie 5 20. Trois paires d'organes élastiques 29, 30 sont montés circonférentiellement entre l'élément de sortie de couple et l'élément d'entrée de couple, par l'intermédiaire d'un organe de phasage. Les organes élastiques 29, 30 sont par exemple des ressorts de compression 10 hélicoïdaux, en particulier des ressorts droits. Chaque organe élastique 29, 30 peut compoter deux ressorts de compression concentriques. L'organe de phasage comporte une rondelle de guidage arrière 31 et une rondelle de guidage avant 32. Chaque rondelle de guidage 31, 32 comporte trois zones 15 creuses 33 s'étendant circonférentiellement et régulièrement réparties autour de l'axe X, les extrémités circonférentielles des zones creuses 33 formant des zones d'appui 34 pour les organes élastiques 29, 30. Les zones creuses 33 et les zones d'appui 34 des deux rondelles de guidage sont situées en regard les unes des autres. 20 La périphérie radialement interne de la rondelle de guidage arrière 31 comporte un rebord cylindrique 35 s'étendant vers l'arrière, monté pivotant autour du moyeu d'entrée 7. La périphérie radialement interne de la rondelle de guidage avant 32 est montée pivotante autour du rebord 28 du moyeu de sortie 20. 25 Chaque rondelle de guidage comporte des trous 36 servant à l'insertion d'un outil de rivetage, situés en regard des trous 17, 26. Les périphéries radialement externes 37 des rondelles de guidage 31, 32 s'étendent radialement et sont fixées, par exemple par soudage, de part et d'autre d'un support annulaire 38 s'étendant 30 radialement. Le support 38 s'étend à l'extérieur des rondelles de guidage 31, 32. Des masses pendulaires 39 sont montées de façon mobile sur le 3060088 9 support 38, par l'intermédiaire d'organes roulants, comme cela est connu en soi, de façon à former des moyens d'amortissement permettant d'améliorer la filtration des vibrations et des acyclismes de rotation. Pour chaque paire d'organes élastiques 29, 30, un premier 5 organe élastique 29 est agencé pour venir en appui à une première extrémité sur l'une des pattes 13 du voile d'entrée 11 et à une seconde extrémité, sur des zones d'appui 34 des rondelles de guidage 31, 32, un second organe élastique 30 étant agencé pour venir en appui sur les zones d'appui 34 des rondelles de guidage 31, 32 et sur l'une des pattes 22 du 10 voile de sortie 19. Les organes élastiques 29, 30 s'opposent ainsi au pivotement, autour de l'axe X, du voile d'entrée 11 par rapport au voile de sortie 19, ou plus généralement de l'élément d'entrée de couple par rapport à l'élément de sortie de couple. Les organes élastiques 29, 30 d'une même paire sont agencés 15 en série par l'intermédiaire des rondelles de guidage 31, 32, qui forment un organe de phasage de façon à ce que les organes élastiques 29, 30 de chaque groupe se déforment en phase les uns avec les autres autour de l'axe X. Une première rondelle élastique 40 (figures 3 et 4), déformable 20 élastiquement dans la direction axiale, est intercalée axialement entre la rondelle de guidage arrière 31 et le voile d'entrée 11. Une seconde rondelle 41 élastique, de structure similaire, est intercalée axialement entre la rondelle de guidage avant 32 et le voile de sortie 19. Lesdites rondelles élastiques 40 sont par exemple des rondelles coniques, également 25 appelées rondelles Belleville. La périphérie radialement externe de chaque rondelle élastique 40 est en appui sur le voile d'entrée 11 ou de sortie 19 correspondant et la périphérie radialement interne de chaque rondelle élastique 40 est en appui sur la rondelle de guidage 31, 32 correspondante. Bien entendu, l'inverse 30 est également possible. Ces appuis sont continus sur toute la circonférence de façon à assurer une étanchéité au niveau de ces zones. 3060088 10 Par ailleurs, les zones externes 14, 23 des parties annulaires des voiles d'entrée et de sortie 11, 19 sont en appui étanche l'une contre l'autre. On assure une étanchéité, tout du moins une étanchéité à la 5 graisse, du volume délimité par les rondelles de guidage 31, 32, le support 38, les voiles d'entrée et de sortie 11, 19, et les rondelles élastiques 40, 41. Ledit volume loge les organes élastiques 29, 30 et peut être rempli de graisse de façon à assurer une bonne lubrification. En fonctionnement, le couple est transmis par exemple d'un 10 vilebrequin à l'élément d'entrée de couple, puis à l'élément de sortie de couple, au travers des organes élastiques 29, 30 et de l'organe de phasage formé notamment par les rondelles de guidage 31, 32. En fonctionnement également, l'élément d'entrée de couple, l'organe de phasage et l'élément de sortie de couple peuvent pivoter les uns par rapport aux autres, un tel 15 pivotement générant alors du frottement au niveau des zones de contact entre les deux voiles 11, 19 ou des zones de contact avec les rondelles élastiques 40. De tels moyens de frottement, également appelés moyens d'hystérésis, participent à l'amortissement des vibrations et des acyclismes de rotation, en combinaison avec les organes élastiques 29, 30. 20 La figure 6 illustre une deuxième forme de réalisation de l'invention, qui diffère de celle exposée en référence aux figures 1 à 5, en ce que le support est formé de deux parties annulaires 38a , 38b, les masses pendulaires 39 étant situées axialement entre lesdites parties 38a 38b du support. Par ailleurs, les rondelles de guidage 31, 32 sont 25 axialement en appui étanche l'une sur l'autre au niveau de leur périphérie externe 37. Les périphéries internes des parties 38a, 38b du support sont fixées de part et d'autre des périphéries externes 37 des rondelles de guidage 31, 32, par exemple par l'intermédiaire de rivets 42. La figure 7 illustre une troisième forme de réalisation, qui diffère 30 de celle exposée en référence aux figures 1 à 5 en ce que le voile d'entrée 11 s'étend radialement, le voile de sortie 19 étant formé deux parties ou 3060088 11 tôles distinctes 19a, 19b, s'étendant radialement et situées axialement de part et d'autre du voile d'entrée 11. La périphérie interne des tôles 19a, 19b est fixée au moyeu de sortie 20 par l'intermédiaire de rivets 43 par exemple. Un patin annulaire 44 en matériau synthétique est monté entre la 5 périphérie radialement interne de chaque rondelle de guidage 31, 32 et la tôle 19a, 19b correspondante, de manière à assurer l'étanchéité du volume logeant les organes élastiques 29, 30. REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement de torsion, comportant au moins un élément d'entrée de couple, au moins un élément de sortie de couple, et au moins un groupe d'organes élastiques (29, 30) montés entre les éléments d'entrée et de sortie de couple, agissant à l'encontre de la rotation des éléments d'entrée et de sortie de couple l'un par rapport à l'autre, les organes élastiques (29, 30) de ce groupe étant agencés en série par l'intermédiaire d'au moins un organe de phasage de façon à ce que les organes élastiques (29, 30) de chaque groupe se déforment en phase les uns avec les autres autour d'un axe de rotation (X) du dispositif, des rondelles de guidage (31, 32) situés axialement de part et d'autre des organes élastiques (29, 30) et délimitant entre elles un volume dans lequel sont logés lesdits organes élastiques (29, 30), des moyens d'amortissement pendulaires comportant des masses pendulaires (39) montés de façon mobile sur l'organe de phasage, caractérisé en ce que l'organe de phasage est solidaire ou formé, au moins en partie, par les rondelles de guidage (31, 32), le dispositif comportant des moyens d'étanchéité (40) délimitant avec les rondelles de guidage (31, 32) un volume étanche dans lequel sont logés les organes élastiques (29, 30). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les masses pendulaires (39) sont montées de façon mobile sur un support annulaire (38) monté sur les rondelles de guidage (31, 32). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la périphérie radialement interne du support (38) est fixée de façon étanche axialement entre les périphéries radialement externes (37) des rondelles de guidage (31, 32). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les masses pendulaires (39) sont situées radialement à l'extérieur des organes élastiques (29, 30) et des rondelles de guidage (31, 32). 3060088 13 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'entrée de couple comporte un voile d'entrée (11) comportant une partie annulaire (12) et des pattes (13) s'étendant radialement vers l'intérieur, les organes élastiques (29, 30) étant agencés 5 pour prendre appui sur lesdites pattes (13) du voile d'entrée (11). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément d'entrée de couple comporte une masse d'inertie primaire annulaire (1) fixée à une tôle (2) déformable dans la direction axiale (X). 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce 10 que l'élément d'entrée de couple comporte un moyeu d'entrée (7) fixé en périphérie radialement interne de la tôle (2), par exemple par l'intermédiaire de rivets, ledit moyeu (7) étant couplé en rotation au voile d'entrée (11). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément de sortie de couple comporte un voile de sortie (19) 15 comportant une partie annulaire (21) et des pattes (23) s'étendant radialement vers l'intérieur, les organes élastiques (29, 30) étant agencés pour prendre appui sur lesdites pattes (23) du voile de sortie (19). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque rondelle de guidage (31, 32) comporte au moins une zone 20 creuse (33) s'étendant circonférentiellement, destinée à loger, au moins en partie, les organes élastiques (29, 30), lesdits organes élastiques (29, 30) étant agencés pour prendre appui sur les extrémités circonférentielles (34) desdites zones creuses (33). 10. Dispositif selon les revendications 6 et 9, caractérisé en 25 ce que les moyens d'étanchéité comportent une première rondelle d'étanchéité (40) en appui axial étanche sur l'une des rondelles de guidage (31) et sur le voile d'entrée (11), et une seconde rondelle d'étanchéité (40) en appui axial étanche sur l'autre rondelle de guidage (32) et sur le voile de sortie (19). 30 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le voile d'entrée (11) et le voile de sortie (19) comportent chacun une 3060088 14 partie annulaire (14, 23) s'étendant radialement, lesdites parties annulaires (14, 23) étant en appui axial étanche l'une sur l'autre. 12. Dispositif selon les revendications 5 et 8, caractérisé en ce que le voile de sortie (19) comporte deux parties annulaires (19a, 19b), 5 par exemple deux tôles annulaires, situées axialement de part et d'autre du voile d'entrée (11). 13. Composant pour système de transmission d'un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un disque de friction, 10 comprenant un dispositif d'amortissement selon l'une des revendications 1 à 12. 14. Ensemble de transmission pour un véhicule automobile de type hybride comprenant une machine électrique et un composant selon la revendication 13 apte à être disposé entre un moteur thermique et une 15 boîte de vitesses.