Brevet FR3075294A1 — publié le 20190621

AMORTISSEUR DE TORSION AVEC DISPOSITIF DE ROUE LIBRE La presente invention concerne le domaine des amortisseurs de torsion, notamment pour vehicules automobiles. Les amortisseurs de torsion sont utilises dans les vehicules automobiles au niveau de la chaine cinematique de transmission reliant le moteur aux arbres de roue, notamment entre 10 le moteur et la boite de vitesses. Les amortisseurs de torsion permettent d'amortir les vibrations et acyclismes lies au fonctionnement du moteur. Les amortisseurs de torsion comprennent generalement un premier et un deuxieme element mobiles en rotation l'un par rapport a l'autre et un element elastique dispose entre le premier et le deuxieme element pour amortir les vibrations transmises. 15 Cependant, l'un des problemes des amortisseurs de torsion et notamment les doubles volants amortisseurs est d'eviter l'apparition d'un phenomene de resonance entre le volant primaire et le volant secondaire pouvant endommager l'amortisseur de torsion et nuire au confort des passagers du vehicule. Pour resoudre ce probleme, it est connu d'utiliser des dispositifs limiteurs de couple au 20 niveau des doubles volants amortisseurs. Cependant, ces dispositifs sont souvent encombrants et presentent un coat eleve car ils doivent etre dimensionnes de maniere a pouvoir transmettre un couple superieur au couple moteur. Le couple transmis par le limiteur de couple est generalement compris entre 400 et 1000 N.m. 25 De plus, en cas de pollution, par exemple par de la graisse, d'un tel dispositif, le couple moteur ne pourrait plus etre transmis ce qui conduirait a une panne du vehicule. Il convient donc de trouver une solution economique permettant de proteger l'amortisseur de torsion de surcouples retro et qui presente une fiabilite accrue par rapport aux solutions connues. 30 1 A cet effet, la presente invention concerne un amortisseur de torsion comprenant : - un element elastique, 2 - un premier element comprenant un logement destine a recevoir relement elastique, - un deuxieme element monte mobile en rotation par rapport au premier element, - un element intermediaire couple en rotation au deuxieme element et destine a venir comprimer l'element elastique lors dune rotation relative entre le premier element et 5 le deuxieme element, - un dispositif de roue libre dispose entre l'element intermediaire et le deuxieme element ou entre deux parties du deuxieme element et configure pour &coupler le premier element et le deuxieme element lors de la transmission d'un couple retro et, - un dispositif de frottement dispose en parallele au dispositif de roue libre. L'utilisation d'un dispositf de roue libre configure pour &coupler le premier et le deuxieme element et d'un dispositif de frottement dispose en parallele du dispositif de roue libre permet d'attenuer les phenomenes de resonance entre le premier et le deuxieme element, notamment lors des phases transistoires, et donc les vibrations transmises au niveau du vehicule. L'utilisation d'un dispositif de frottement dispose en parallele du dispositif de roue libre permet egalement de conserver tout ou partie du frein moteur du aux compressions et divers frottements du moteur thermique. Selon un autre aspect de la presente invention, l'amortisseur de torsion est un double volant amortisseur, le premier element formant le volant primaire, le deuxieme element formant le volant secondaire. Selon un autre aspect de la presente invention, l'element intermediaire est un voile ou une rondelle de guidage. Selon un autre aspect de la presente invention, le guidage entre le premier element et le deuxieme element est realise par un roulement ou un palier. Selon un autre aspect de la presente invention, le premier element est destine a etre couple en rotation a un vilebrequin d'un moteur et le dispositif de frottement est configure pour generer un couple de frottement dont la valeur est comprise entre une premiere valeur egale au couple de frottement du moteur aux 2/3 de son regime maximal et une deuxieme valeur egale a trois fois la premiere valeur. Selon un autre aspect de la presente invention, le premier element est destine a etre 30 couple en rotation a un vilebrequin d'un moteur et le dispositif de frottement est configure pour generer un couple de frottement dont la valeur est comprise entre une premiere valeur egale au couple de frottement du moteur a son regime maximal et une deuxieme valeur egale 3 a trois fois la premiere valeur. Selon un autre aspect de la presente invention, le deuxieme element est couple en rotation a un mecanisme d'embrayage. Selon un autre aspect de la presente invention, le deuxieme element est couple en 5 rotation a un arbre d'entree dune boite de vitesses. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnee a titre d'exemple et sans caractere limitatif, en regard des dessins annexes sur 1 esquel s : 10 - la figure 1 represente une vue schematique eclatee en perspective d'un amortisseur de torsion selon un mode de realisation de la presente invention, - la figure 2 represente une vue schematique en coupe radiale selon un premier mode de realisation, - la figure 3 represente une vue schematique en coupe radiale selon un deuxieme mode 15 de realisation, - la figure 4 represente une vue schematique en coupe radiale selon un troisieme mode de realisation, Sur toutes les figures, les elements identiques ou assurant la meme fonction portent les 20 memes numeros de reference. Les realisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se refere a un ou plusieurs modes de realisation, ceci ne signifie pas necessairement que chaque reference concerne le meme mode de realisation ou que les caracteristiques s'appliquent seulement a un 25 seul mode de realisation. De simples caracteristiques de differents modes de realisation peuvent egalement etre combinees ou interchangees pour fournir d'autres realisations. Dans la description suivante, les termes « premier », « second », « deuxieme »...par exemple « premiere element », « deuxieme element » sont utilises pour un simple indexage des elements pour denommer et differencier des elements proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas de priorite d'un element par rapport a un autre et on peut aisement interchanger de telles denominations sans sortir du cadre de la presente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps. 4 Dans la suite de la description, les termes « axial », « radial » et « transversal » pour definir l'orientation des elements de l'amortisseur de torsion se rapportent a l'axe de rotation X de l'amortisseur de torsion et definissent respectivement une direction parallele a l'axe de rotation X, un plan comprenant l'axe de rotation X et un plan perpendiculaire a l'axe de 5 rotation X. La figure 1 represente une vue schematique en coupe d'un amortisseur de torsion 1 selon un mode de realisation de la presente invention. Dans le cas de la figure 1, l'amortisseur de torsion 1 est un double volant amortisseur, 10 cependant la portee de la presente invention ne se limite pas a ce type damortisseur de torsion. L'amortisseur de torsion 1 comprend un premier element 3, correspondant ici a un volant primaire, destine a etre couple en rotation a un vilebrequin d'un moteur. Le premier element 3 est par exemple forme par une partie principale 3a et un couvercle 3b destine a 15 venir se fixer sur la partie principale 3a. Une couronne den-tee 11 destinee a cooperer avec un demarreur (non represente) peut egalement etre fixee au premier element 3. Des bouchons 12 peuvent egalement etre utilises pour boucher des orifices du premier element et &her l'introduction de saletes dans l'amortisseur de torsion 1. L'amortisseur de torsion 1 comprend egalement un deuxieme element 5, 20 correspondant ici a un volant secondaire, monte mobile en rotation par rapport au premier element 3 et destine a etre couple en rotation a un mecanisme d'embrayage ou a une boite de vitesses. La liaison entre le premier element 3 et le deuxieme element 5 est par exemple realisee par un roulement, notamment un roulement a billes ou par un palier dispose par exemple au niveau d'un moyeu 34 de la partie principale 3a du premier element 3. 25 L'amortisseur de torsion 1 comprend egalement un element elastique 7 dispose dans un logement 32 menage dans le premier element 3 et configure pour amortir les acyclismes de rotation entre le premier element 3 et le deuxieme element 5. L'element elastique 7 est par exemple forme par une pluralite (ici 2) de ressorts helicoidaux incurves agissant en parallele. Cependant, d'autres configurations d'element elastique 7 (un seul ressort, des ressorts droits 30 voire des lames flexibles) peuvent egalement etre utilisees dans le cadre de la presente invention. 5 De plus, une goulotte 9 peut etre disposee dans le logement 32 du premier element 3 et etre configuree pour retenir radialement l'element elastique 7 et ainsi faciliter la compression et la détente de l'element elastique 7 lors dune rotation relative entre le premier element 3 et le deuxieme element 5. Ainsi, dans le cas present, l'amortisseur de torsion 1 est un double 5 volant amortisseur cependant la presente invention ne se limite pas a ce type damortisseur de torsion. L'amortisseur de torsion 1 comprend egalement un element intermediaire 13 couple en rotation au deuxieme element 5 et destine a venir comprimer l'element elastique 7 lors dune rotation relative entre le premier element 3 et le deuxieme element 5. L'element intermediaire 10 13 est par exemple un voile, comme dans le present exemple, ou une rondelle de guidage. La fixation de l'element intermediaire 13 sur le deuxieme element 5 peut etre realisee par des rivets de maintien 15. L'amortisseur de torsion 1 comprend egalement un dispositif de roue libre 17 configure pour &coupler les parties inertielles, c'est-d-dire les parties peripheriques, du 15 premier element 3 et du deuxieme element 5 lors de la transmission d'un couple retro. Le dispositif de roue libre 17 peut etre dispose a differents emplacements de l'amortisseur de torsion notamment entre l'element intermediaire 13 et le deuxieme element 5 (dans ce cas, l'element intermediaire 13 nest pas fixe directement au deuxieme element 5 mais est fixe au dispositif de roue libre 17 qui est lui-meme fixe au deuxieme element 5) ou entre deux parties 20 du deuxieme element 5. De plus, le dispositif de roue libre 17 est configure de maniere a ce qu'en position de couplage du dispositif de roue libre 17, le couple soit transmis via l'element elastique 7 entre le premier element 3 et le deuxieme element 5. Le dispositif de roue libre 17 est par exemple une roue libre a rouleaux, a sprags, a cliquets ou tout autre type de dispositif roue libre 17 connu de l'homme du métier.. 25 L'amortisseur de torsion 1 comprend egalement un dispositif de frottement 21 dispose en parallele au dispositif de roue libre 17, c'est-d-dire que le dispositif de frottement et le dispositif de roue libre relient les deux memes elements ou des elements solidaires de ces elements. Le dispositif de frottement 21 comprend par exemple une rondelle elastique 21a telle qu'une rondelle Belleville configuree pour maintenir une rondelle de frottement 21b en 30 appui contre une zone de frottement dediee menagee sur l'autre element, par exemple sur le deuxieme element 5 lorsque le dispositif de frottement 21 est dispose entre l'element 6 intermediaire 13 et le deuxieme element 5 comme sur la figure 1. Alternativement, la zone de frottement dediee peut etre menagee sur l'element intermediaire 13 ou sur une partie du dispositif de roue libre comme represente sur les figures 2 et 3. Ainsi, la combinaison d'un dispositif de roue libre 17 et d'un dispositif de frottement 5 21 dispose en parallele du dispositif de roue libre 17 permet de limiter les chocs lorsqu'un couple est a nouveau transmis par l'amortisseur de torsion 1, notamment lors des phases d'acceleration du conducteur successives a une phase sans acceleration dans laquelle la roue libre entraine un decouplage des deux elements auxquels elle est rattachee. Ainsi, le dispositif de frottement 21 est configure pour limiter les chocs et proteger l'amortisseur de torsion 1. La 10 valeur du couple de frottement genere par le dispositif de frottement 21 est determinee en fonction des caracteristiques du moteur auquel le premier element 3 est couple en rotation pour conserver un frein moteur dans la plupart des conditions d'utilisation. Plus precisement, le dispositif de frottement 21 est par exemple choisi de maniere a generer un couple de frottement dont la valeur est comprise entre une premiere valeur egale au couple de frottement 15 du moteur aux 2/3 de son regime maximal (en conditions stabilisees, c'est-d dire lorsque les parametres d'influence du regime moteur sont constants pendant une duree predeterminee, par exemple 15 secondes) et une deuxieme valeur egale a trois fois la premiere valeur pour proteger efficacement l'amortisseur de torsion 1. Le couple de frottement du moteur correspond au frein moteur qui est du au pompage et aux differents frottements du moteur 20 relatif notamment a la viscosite de l'huile, au frottement dans les paliers, dans le systeme d'actionnement des soupapes et dans les differents mecanismes du moteur. De preference, le dispositif de frottement 21 peut etre choisi de maniere a generer un couple de frottement dont la valeur est comprise entre une premiere valeur egale au couple de frottement du moteur a son regime maximal (en conditions stabilisees) et une deuxieme valeur 25 egale a trois fois la premiere valeur de maniere a procurer un freinage equivalent au frein moteur. Le dispositif de roue libre 17 et le dispositif de frottement 21 sont disposes au niveau du deuxieme element 5 et/ou de l'element intermediaire 13. Cependant, differentes configurations peuvent etre envisagees et vont maintenant etre &ernes a partir des figures 2 a 30 4. La figure 1 represente une vue en coupe d'un amortisseur de torsion 1 selon un 7 premier mode de realisation dans lequel le dispositif de roue libre 17 est dispose a l'interface entre l'element intermediaire 13, ici le voile, et le deuxieme element 5 tandis que le dispositif de frottement 21 est entrains en rotation par l'element intermediaire 13, ici un voile 13, et vient frotter contre le deuxieme element 5. Le dispositif de roue libre 17 s'etend sur un 5 diametre inferieur au diametre du dispositif de frottement 21. Le dispositif de roue libre 17 comprend une premiere partie 17a qui est par exemple fixee au deuxieme element 5 par des rivets 15 et une deuxieme partie 17b sur laquelle le voile 13 vient s'inserer. Le voile 13 est par exemple fixe a la deuxieme partie 17b par un emmanchement en force ou par soudure. Une partie intermediaire 17c du dispositif de roue libre 17 comprenant par exemple des rouleaux 10 ou des sprags ou un roulement et des cliquets est disposee a l'interface entre la premiere partie 17a et la deuxieme partie 17b du dispositif de roue libre 17. De plus, it est a noter que le dispositif de roue libre 17 comprend egalement des elements de guidage ou centrage (non represents) entre la premiere partie 17a et la deuxieme partie 17b ainsi qu'un moyen de reprise des efforts dus a la rondelle elastique 21a du dispositif 15 de frottement 21. Dans le cas present, ces elements de guidage correspondent par exemple a la paroi interne de la deuxieme partie 17b formant des rampes destinees a recevoir les rouleaux et ressorts de la partie intermediaire 17c. Ces elements de guidage peuvent egalement etre formes par un roulement ou un palier lisse suivant le type de dispositif de roue libre 17. La rondelle de frottement 21b est par exemple fixee au voile 13 par des pattes axiales 20 inserees dans des ouvertures menagees dans le voile 13 et permettant l'entrainement en rotation de la rondelle de frottement 21b par rapport au deuxieme element 5. Alternativement, des moyens d'encliquetage peuvent etre utilises pour la fixation de la rondelle de frottement 21b sur le voile 13. La rondelle elastique 21a est disposee entre la rondelle de frottement 21b et le voile 13 et est configuree pour maintenir la rondelle de frottement 21b contre le 25 deuxieme element 5. La rondelle de frottement 21b est par exemple realisee en acier voire en matiere plastique, notamment de type polyamide PA6-6 renforce avec 30% de fibre de verre. La rondelle elastique 21a est par exemple en acier notamment de type C67S-C75S. De plus, l'interface entre le premier element 3 et le deuxieme element 5 est realise par un palier 23 dispose au niveau d'un moyeu central 34 de la partie principale 3a du premier element 3. 30 La figure 2 represente une vue en coupe d'un amortisseur de torsion 1 selon un deuxieme mode de realisation dans lequel le dispositif de frottement 21 est fixe sur le 8 deuxieme element 5, par exemple par des pattes axiales inserees dans des ouvertures menagees dans le deuxieme element 5 et permettant l'entrainement en rotation de la rondelle de frottement 2 lb par rapport au voile 13. Alternativement, des moyens d'encliquetage peuvent etre utilises pour la fixation de la rondelle de frottement 21b sur le deuxieme element 5 5. De plus, dans ce mode de realisation, le dispositif de frottement 21 comprend egalement une rondelle intercalaire 21c qui est disposee entre la rondelle elastique 21a en appui sur le deuxieme element 5 et la rondelle de frottement 21b de maniere a proteger la rondelle elastique 21a en evitant les frottements entre la rondelle elastique 21a et la rondelle de frottement 21b. L'amortisseur de torsion 1 est par ailleurs similaire au premier mode de 10 realisation decrit precedemment a partir de la figure 1. La figure 3 represente une vue en coupe d'un amortisseur de torsion 1 selon un troisieme mode de realisation dans lequel le dispositif de frottement 21 est fixe sur le dispositif de roue libre 17 et plus precisement, sur la premiere partie 17a du dispositif de roue libre 17 fixee au deuxieme element 5 via des pattes 172 de la premiere partie 17a inserees 15 dans des ouvertures du deuxieme element 5 et repliees. Cependant, d'autres moyens de fixation sont egalement possibles. . La rondelle de frottement 21b est disposee de maniere a venir frotter sur la deuxieme partie 17b du dispositif de roue libre 17 sur laquelle est insere le voile 13. Le voile 13 est par exemple fixe sur le dispositif de roue libre 17 par exemple par emmanchement en force ou par soudure. 20 Alternativement, la rondelle de frottement 21a peut etre configuree pour venir frotter contre le voile 13. De plus, dans ce mode de realisation, l'interface entre le premier element 3 et le deuxieme element 5 est realisee par un roulement 25 dispose au niveau d'un moyeu central 34 de la partie principale 3a du premier element 3. 25 L'amortisseur de torsion 1 est par ailleurs similaire au premier mode de realisation decrit precedemment a partir de la figure 1. Les differentes caracteristiques des differents modes de realisation peuvent etre combinees pour former d'autres modes de realisation. Ainsi, l'utilisation combinee d'un dispositif de frottement 21 dispose en parallele 30 d'un dispositif de roue libre 17 dans un amortisseur de torsion 1 permet de proteger l'amortisseur de torsion 1 en attenuant le phenomene de resonance pouvant survenir entre le 9 premier element 3 et le deuxieme element 5 lorsque les vitesses de rotation de l'amortisseur de torsion 1 correspondent a sa frequence de resonance. De plus, du fait de la presence du dispositif de roue libre 17, le dispositif de frottement 21 peut etre dimensionne pour passer un couple retro qui a une valeur largement inferieure au couple moteur qui sert notamment au 5 dimensionnement des limiteurs de couple utilises dans les amortisseurs de torsion. Ainsi, la presente invention permet de proteger l'amortisseur de torsion 1 vis-à-vis des surcouples retro et de limiter la transmission de vibrations liees a la resonance de l'amortisseur de torsion 1 du fait de l'utilisation d'un dispositif de frottement 21 dispose en parallele du dispositif de roue libre 17. L'utilisation REVENDICATIONS1. Amortisseur de torsion (1) comprenant : - un element elastique (7), - un premier element (3) comprenant un logement (32) destine a recevoir relement elastique (7), - un deuxieme element (5) monte mobile en rotation par rapport au premier element (3), - un element intermediaire (13) couple en rotation au deuxieme element (5) et destine a venir comprimer l'element elastique (7) lors dune rotation relative entre le premier element (3) et le deuxieme element (5), caracterise en ce qu'il comprend egalement : - un dispositif de roue libre (17) dispose entre l'element intermediaire (13) et le deuxieme element (5) ou entre deux parties du deuxieme element (5) et configure pour &coupler le premier element (5) et le deuxieme element (5) lors de la transmission d'un couple retro et, - un dispositif de frottement (21) dispose en parallele au dispositif de roue libre (17). 2. Amortisseur de torsion (1) selon la revendication 1 dans lequel l'amortisseur de torsion (1) est un double volant amortisseur, le premier element (3) formant le volant primaire, le deuxieme element (5) formant le volant secondaire. 3. Amortisseur de torsion (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l'element intermediaire (13) est un voile ou une rondelle de guidage. 4. Amortisseur de torsion (1) selon Tune des revendications precedentes dans lequel le guidage entre le premier element (3) et le deuxieme element (5) est realise par un roulement (25) ou un palier (23). 11 5. Amortisseur de torsion (1) selon Tune des revendications precedentes dans lequel le premier element (3) est destine a etre couple en rotation a un vilebrequin d'un moteur et dans lequel le dispositif de frottement (21) est configure pour generer un couple de frottement dont la valeur est comprise entre une premiere valeur egale au 5 couple de frottement du moteur aux 2/3 de son regime maximal et une deuxieme valeur egale a trois fois la premiere valeur. 6. Amortisseur de torsion (1) selon Tune des revendications 1 a 4 dans lequel le premier element (3) est destine a etre couple en rotation a un vilebrequin d'un moteur 10 et dans lequel le dispositif de frottement (21) est configure pour generer un couple de frottement dont la valeur est comprise entre une premiere valeur egale au couple de frottement du moteur a son regime maximal et une deuxieme valeur egale a trois fois la premiere valeur. 15 7. Amortisseur de torsion (1) selon Tune des revendications precedentes dans lequel le deuxieme element (5) est couple en rotation a un mecanisme d'embrayage. 8. Amortisseur de torsion (1) selon Tune des revendications 1 a 6 dans lequel le deuxieme element (5) est couple en rotation a un arbre d'entree dune boite de vitesses. 20