FR3081527A1 - Dispositif de transmission de couple pour un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de transmission de couple (11) pour un véhicule automobile, comportant un premier élément (24) et un second élément (20), mobiles en rotation autour d'un axe (X), coaxiaux, et aptes à transmettre un couple, au moins un organe élastique montés entre le premier élément (24) et le second élément (20) et agissant à l'encontre de la rotation du premier élément (24) et du second élément (20) l'un par rapport à l'autre, le premier élément comportant des rondelles de guidage (24), le second élément comportant un moyeu (20), l'organe élastique étant logé au moins en partie dans un volume délimité par les rondelles de guidage (24), caractérisé en ce que le premier élément comporte au moins un organe d'inertie (33) fixé à l'une au moins des rondelles de guidage (24).
Description
Dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile
La présente invention concerne un dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile.
Dans une telle application, le dispositif de transmission de couple peut comprendre un embrayage à friction apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses, afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur.
Le dispositif de transmission de couple peut notamment équiper 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. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux véhicules hybrides.
La figure 1 illustre un ensemble de transmission pour un véhicule hybride, conformément à l’art antérieur. Un tel ensemble est notamment connu du document EP 3 121 482. Cet ensemble comporte un moteur thermique 1 comportant un vilebrequin 2 apte à être couplé à l’arbre d’entrée 3 d’une boîte de vitesses 4 par l’intermédiaire d’un premier embrayage à friction 5, d’un dispositif d’amortissement de torsion 6 et d’un second embrayage à friction 7. Le dispositif d’amortissement 6 comporte classiquement deux éléments, couplés en rotation par l’intermédiaire d’organes élastiques agissant à l’encontre la rotation d’un élément par rapport à l’autre.
L’ensemble de transmission comporte en outre une machine électrique 8 comportant un stator 9 et un rotor 10. Le rotor 10 est apte à être couplé à l’arbre d’entrée 3 de la boîte de vitesses 4, par l’intermédiaire du second embrayage à friction 7. Le rotor 10 est également couplé au dispositif d’amortissement de torsion 6.
Les différents éléments du premier d’embrayage 5 qui sont couplés en rotation au vilebrequin 2 lorsque le premier embrayage 5 est débrayé forment un ensemble dit amont. Les différents éléments du dispositif d’amortissement de torsion 6 et du premier embrayage 5 qui sont ici couplés au rotor 10 de la machine électrique 8 lorsque le premier embrayage 5 est débrayé forment un ensemble dit aval.
En fonctionnement, dans le cas d’un tel véhicule hybride, le moteur thermique 1 du véhicule peut être arrêté lors d’une phase de roulage du véhicule. Dans une telle phase de fonctionnement, la vitesse de rotation du rotor 10 de la machine électrique 8 est liée à la vitesse de rotation des roues du véhicule et le premier embrayage est débrayé.
En cas de redémarrage du moteur thermique 1, il est important de synchroniser la vitesse de rotation du moteur thermique et celle du rotor 10 avant d’embrayer le premier embrayage 5. On notera que plus l’inertie de l’ensemble amont est faible, plus la vitesse de rotation du vilebrequin 2 du moteur thermique 1 peut être synchronisée rapidement avec la vitesse de rotation du rotor 10.
Par ailleurs, afin d’obtenir un amortissement suffisant des vibrations, il est nécessaire de maintenir une inertie forte en amont du dispositif d’amortissement de torsion 6 notamment, après synchronisation et embrayage du premier embrayage 5.
L’invention vise à répondre à ces différentes contraintes techniques.
A cet effet, elle concerne un dispositif d’amortissement de torsion pour un véhicule automobile, comportant :
- un premier élément et un second élément, mobiles en rotation autour d’un axe, coaxiaux, et aptes à transmettre un couple,
- au moins un organe élastique monté entre le premier élément et le second élément et agissant à l’encontre de la rotation du premier élément et du second élément l’un par rapport à l’autre,
- le premier élément comportant des rondelles de guidage, le second élément comportant un moyeu, l’organe élastique étant logé au moins en partie dans un volume délimité par les rondelles de guidage, caractérisé en ce que le premier élément comporte au moins un organe d’inertie fixé à l’une au moins des rondelles de guidage.
Le dispositif de transmission peut former un dispositif d’amortissement de torsion, intégré ou non à un ensemble comportant un embrayage à friction.
Dans tous les cas, l’ajout d’un organe d’inertie distinct sur les rondelles de guidage permet d’augmenter de façon ciblée et précise l’inertie dans la partie située en amont des organes élastiques du dispositif.
Dans le cas où un tel dispositif de transmission est situé en aval d’un embrayage à friction, alors il est possible de réduire l’inertie de l’ensemble amont de l’embrayage, en particulier l’inertie du plateau de pression et/ou du plateau de réaction dudit embrayage, tout en conservant une inertie importante entre ledit embrayage et les organes élastiques du dispositif de transmission.
L’organe d’inertie peut être une rondelle annulaire.
En variante, le dispositif peut comporter plusieurs organes d’inerties répartis sur la circonférence et s’étendant chacun circonférentiellement sur un secteur angulaire.
Les organes d’inerties peuvent ainsi former une rondelle d’inertie sectorisée, constituée par exemple de trois secteurs angulaires.
Chaque organe d’inertie peut comporter une zone périphérique radialement externe, s’étendant circonférentiellement, à partir de laquelle au moins une patte de fixation s’étend radialement vers l’intérieur.
Une telle structure permet d’augmenter l’inertie générée par la masse de l’organe d’inertie.
Le premier élément peut comporter un disque de friction solidaire des rondelles de guidage, le disque de friction comportant un support sur lequel sont montées des garnitures de friction, le support étant fixé aux rondelles de guidage, directement ou par l’intermédiaire de l’organe d’inertie.
La périphérie radialement interne du support peut être fixée à la patte de fixation de l’organe d’inertie, au niveau d’une première zone de fixation de ladite patte, la patte de fixation de l’organe d’inertie étant fixée à l’une au moins des rondelles de guidage, au niveau d’une seconde zone de fixation de ladite patte.
La première zone de fixation peut être située radialement à l’extérieur de la seconde zone de fixation.
En particulier, la seconde zone de fixation peut être située radialement à l’intérieur de la zone des rondelles de guidage destinée à contenir de la graisse permettant de lubrifier notamment les organes élastiques.
Le dispositif peut comporter des moyens d’amortissement pendulaires comportant un support et des masselottes pendulaires montées de façon mobile sur le support.
Une telle caractéristique permet d’améliorer encore la qualité de la filtration.
Le support des moyens d’amortissement pendulaires est par exemple fixé à l’une des rondelles de guidage. En variante, le support des moyens d’amortissement pendulaires peut être fixé à l’organe de phasage.
Le dispositif peut comporter un plateau de réaction et un plateau de pression mobile entre une position d’embrayage et une position de débrayage, le disque de friction apte à coupler en rotation temporairement le plateau de réaction avec le plateau de pression, en position d’embrayage du plateau de pression.
L’inertie de l’organe d’inertie peut être comprise entre 0,005 et 0,2 kg.m2
L’organe d’inertie peut être fixé à l’une au moins des rondelles de guidage par l’intermédiaire de rivets. Le support du disque de friction peut être fixé à l’organe d’inertie par l’intermédiaire de rivets. L’organe d’inertie et le support du disque de friction peuvent être fixés à l’une au moins des rondelles de guidage par l’intermédiaire des mêmes rivets.
En variante, l’organe d’inertie peut être fixé par clinchage, c’està-dire par extrusion de matière et sertissage, par soudage ou brasage, par collage ou par vissage.
Le second élément peut comporter un moyeu destiné à être couplé à un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses, et un voile annulaire solidaire d’un moyeu. Le voile annulaire peut venir de matière avec le moyeu ou être formé par une pièce distincte. Les organes élastiques sont aptes à prendre appui sur le voile et sur les rondelles de guidage.
Le dispositif peut comporter un organe de phasage mobile en rotation, les organes élastiques dudit groupe étant agencés en série par l’intermédiaire de l’organe de phasage.
Le dispositif d’amortissement présente alors une structure de type LTD (acronyme de Long Travel Damper), permettant un débattement angulaire important entre le premier et le second élément, de façon à obtenir une filtration efficace des vibrations et des acyclismes de rotation.
L’une des rondelles de guidage peut être montée pivotante autour du moyeu par l’intermédiaire d’un palier.
Le palier peut être un palier lisse formé par une bague.
Le palier peut comporter une partie conique montée et guidée en rotation autour d’une partie conique du moyeu.
Un tel palier conique permet d’absorber les éventuels défauts d’alignement entre l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses et le vilebrequin du moteur.
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 :
- la figure 1 est une vue schématique d’un ensemble de transmission de l’art antérieur,
- la figure 2 est une vue éclatée, en perspective, d’un dispositif de transmission de couple selon une première forme de réalisation de l’invention,
- la figure 3 est une demie-vue en coupe axiale du dispositif de la figure 2,
- la figure 4 est une vue en perspective du dispositif de la figure 2,
- la figure 5 est une vue correspondant à la figure 4, d’une deuxième forme de réalisation de l’invention,
- la figure 6 est une vue correspondant à la figure 4, d’une troisième forme de réalisation de l’invention.
Dans la description et les revendications, on utilisera les termes « externe » et « interne » ainsi que les orientations « axiale » et « radiale » pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments d’un dispositif de transmission de couple. Par convention, l’orientation « radiale » est dirigée orthogonalement à l’axe X de rotation du dispositif de transmission de couple déterminant l’orientation « axiale » et, de l’intérieur vers l’extérieur en s’éloignant dudit axe. Les termes « externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre, par référence à l’axe X. Un élément proche de l’axe est ainsi qualifié d’interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
Un dispositif de transmission de couple 11 pour un véhicule automobile selon une première forme de réalisation de l’invention est représenté aux figures 1 à 3. Celui-ci comporte un plateau de réaction annulaire 12 d’axe X, dont la périphérie radialement externe est reliée à la périphérie radialement externe d’un couvercle 13 en forme de cloche destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin 2 d’un moteur thermique
1.
Le couvercle 13 comporte, de l’arrière vers l’avant, une partie annulaire radiale 14, une partie cylindrique 15, et une bride 16 s’étendant radialement vers l’extérieur. La bride 16 est fixée au plateau de réaction 12.
Le dispositif de transmission de couple 11 comporte en outre un plateau de pression annulaire (non représenté) et un disque de friction 17 monté axialement entre le plateau de réaction 12 et le plateau de pression.
Le plateau de pression est mobile en translation par rapport au plateau de réaction 12, entre une position embrayée et une position débrayée, dans lesquelles il serre le disque de friction 17 sur le plateau de réaction 12, ou respectivement libère le disque de friction 17.
Le plateau de pression est couplé en rotation au plateau de réaction 12, par l’intermédiaire de languettes élastiques non représentées, exerçant un effort de rappel tendant à rappeler le plateau de pression vers la position débrayée.
Le déplacement du plateau de pression est actionné par un diaphragme, comme cela est connu en soi. La commande de l’embrayage se fait classiquement au moyen d’une butée d’embrayage d’un actionneur, coopérant avec la périphérie radialement interne du diaphragme. Le diaphragme forme un levier transmettant la force appliquée par la butée d’embrayage au plateau de pression.
L’embrayage est du type normalement ouvert. La position de repos du diaphragme correspond donc à un état débrayé de l’embrayage. En variante, l’embrayage peut être de type normalement fermé.
Le disque de friction 17 comporte un support annulaire 18. Des garnitures de friction 19 sont fixées de part et d’autre de la périphérie radialement externe du support 18.
Un dispositif d’amortissement est monté entre le support 18 et un moyeu central 20. Le moyeu central 20 comporte des cannelures internes 21, coopérant avec des cannelures externes d’un arbre relié ou formant l’entrée d’une boîte de vitesses 4 du véhicule.
Le dispositif d’amortissement comporte un voile annulaire 22 (figure 3) formé ici intégralement avec le moyeu 20 et s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le moyeu 20.
Le dispositif d’amortissement comporte en outre deux rondelles de guidage 23, 24, situées de part et d’autre du voile annulaire 22. Les deux rondelles de guidage 23, 24, sont fixées l’une à l’autre à leur périphérie radialement externe. La périphérie radialement interne de la rondelle de guidage avant 24 est montée pivotante autour du moyeu 20 par l’intermédiaire d’un palier lisse. Le palier se présente sous la forme d’une bague 25 couplée en rotation à la périphérie radialement interne de la rondelle de guidage avant 24, ladite bague 25 comportant une surface annulaire interne tronconique 26 coopérant par complémentarité de forme avec une partie tronconique 27 du moyeu 20.
Des moyens de friction formés par exemple par une ou plusieurs rondelles élastiques 28 sont montés entre la périphérie radialement interne de la rondelle de guidage arrière 23 et un organe d’appui annulaire 29, monté autour du moyeu 20. Les moyens de friction 28 sont ainsi aptes à dissiper de l’énergie par frottement.
Des organes élastiques 30 sont montés entre les rondelles de guidage 23, 24 et le voile annulaire 22, par l’intermédiaire de l’organe de phasage 29, et sont aptes à s’opposer à la rotation des rondelles de guidage 23, 24 par rapport au voile annulaire 22. Les organes élastiques 30 sont par exemple des ressorts de compression hélicoïdaux.
Le dispositif d’amortissement comporte également un support annulaire 31 dont la périphérie radialement interne est fixée à l’organe de phasage ou à la rondelle de guidage arrière 23, par exemple par l’intermédiaire de rivets. La périphérie radialement externe du support 31 supporte des masses pendulaires 32. Dans la forme de réalisation, le support 31 est formé de deux parties annulaires 31a, 31b assemblées l’une à l’autre. Bien entendu, le support 31 peut être formé d’une seule pièce.
Les masses pendulaires 32 sont montées de façon mobile sur le support 31 par l’intermédiaire d’entretoises et de rouleaux par exemple, comme cela est connu en soi.
Un organe d’inertie 33 est fixé sur la rondelle de guidage avant 24. L’organe d’inertie 33 se présente en particulier sous la forme d’une rondelle comportant une zone périphérique externe 34 à partir de laquelle des pattes 35 s’étendent radialement vers l’intérieur, ici trois pattes 35. Chaque patte 35 comporte une zone radialement médiane 36 dont la dimension dans la direction circonférentielle est réduite par rapport à la base 37, reliée à la zone périphérique externe 34, et par rapport à l’extrémité libre 38 radialement interne.
L’extrémité interne 38 de chaque patte 35 est fixée en périphérie radialement interne de la rondelle de guidage avant 24, par l’intermédiaire de deux rivets 39 décalés circonférentiellement l’un de l’autre, traversant des trous 40 de ladite extrémité interne 38. Bien entendu, comme indiqué précédemment, d’autres modes de fixation peuvent être utilisés.
La périphérie radialement interne du support 18 des garnitures de friction 19 est par ailleurs fixée au niveau de la base 37 de chaque patte 35, par l’intermédiaire de deux rivets 41 décalés circonférentiellement l’un de l’autre et traversant des trous 42 de la base 37 de la patte 35.
La figure 5 illustre une deuxième forme de réalisation, qui diffère de celle décrit précédemment en référence aux figures 2 à 4 en ce que l’organe d’inertie 33 est formé de plusieurs éléments identiques 33a, 33b, 33c, répartis sur la circonférence, ici trois éléments. En d’autres termes, la rondelle d’inertie 33 décrite précédemment est ici divisée en plusieurs secteurs angulaires 33a, 33b, 33c.
Chaque élément 33a, 33b, 33c comporte ainsi une partie périphérique externe 34 s’étendant circonférentiellement sur un secteur angulaire et deux portions de patte 35a, 35b s’étendant depuis les extrémités circonférentielles dudit secteur 33a, 33b, 33c.
Chaque portion de patte 35a, 35b présente la forme d’une moitié de l’une des pattes 35 décrites précédemment. Ainsi, l’extrémité libre 38 de chaque portion de patte 35a, 35b est fixée à la périphérie radialement interne de la rondelle de guidage avant 24 par un rivet 39, le support 18 étant fixé à la base 37 de chaque portion de patte 35a, 35b par l’intermédiaire d’un rivet 41.
Dans les formes de réalisation des figures 2 à 5, les extrémités radialement internes 38 des pattes 35 ou des portions de pattes 35a, 35b sont situées radialement à l’intérieur d’une zone périphérique des rondelles de guidage 23, 24, radialement externe, destinée à contenir la graisse servant à la lubrification des organes élastiques 30. On évite ainsi toute fuite de graisse ou de fluide de lubrification au travers des trous des rondelles de guidage servant au passage des rivets 39 correspondants.
La figure 6 illustre une troisième forme de réalisation dans laquelle, l’organe d’inertie 33 se présente sous la forme d’une rondelle d’inertie comportant une partie périphérique annulaire 34 à partir de laquelle des zones de fixation 43 de faible dimension s’étendent radialement vers l’intérieur. Chaque zone de fixation 43 présente une forme générale triangulaire et est fixée à la périphérie radialement externe de la rondelle de guidage avant 24, par l’intermédiaire de deux rivets (seuls les trous de passage 44 des rivets étant représentés à la figure 6) décalés circonférentiellement l’un de l’autre. Comme précédemment, selon une 5 variante non représentée, un tel organe d’inertie 33 peut être sectorisé.
Dans cette troisième forme de réalisation également, la périphérie radialement interne du support 18 est fixée à la rondelle de guidage avant 24, par l’intermédiaire des mêmes rivets de fixation. En d’autres termes, lesdits rivets servant à la fois à la fixation de l’organe 10 d’inertie 33 et à la fixation dudit support 18 sur la rondelle de guidage avant 24.
Dans chacune de ces formes de réalisation, l’inertie de l’organe d’inertie 33 est comprise entre 0,005 et 0,2 kg.m2, par exemple de l’ordre de 0,01 kg.m2.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission de couple (11) pour un véhicule automobile, comportant :- un premier élément (23, 24) et un second élément (20, 22), mobiles en rotation autour d’un axe (X), coaxiaux, et aptes à transmettre un couple,- au moins un organe élastique (30) montés entre le premier élément (23, 24) et le second élément (20, 22) et agissant à l’encontre de la rotation du premier élément (23, 24) et du second élément (20, 22) l’un par rapport à l’autre,- le premier élément comportant des rondelles de guidage (23, 24), le second élément comportant un moyeu (20), l’organe élastique (30) étant logé au moins en partie dans un volume délimité par les rondelles de guidage (23, 24), caractérisé en ce que le premier élément comporte au moins un organe d’inertie (33) fixé à l’une au moins des rondelles de guidage (23, 24).
- 2. Dispositif (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’organe d’inertie est une rondelle annulaire (33).
- 3. Dispositif (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs organes d’inerties (33a, 33b) répartis sur la circonférence et s’étendant chacun circonférentiellement sur un secteur angulaire.
- 4. Dispositif (11) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque organe d’inertie (33) comporte une zone périphérique radialement externe (34), s’étendant circonférentiellement, à partir de laquelle au moins une patte de fixation (35, 43) s’étend radialement vers l’intérieur.
- 5. Dispositif (11) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier élément comportant un disque de friction (17) solidaire des rondelles de guidage (23, 24), le disque de friction comportant un support (18) sur lequel sont montées des garnitures de friction (19), le support (18) étant fixé aux rondelles de guidage (23, 24), directement ou par l’intermédiaire de l’organe d’inertie (33).
- 6. Dispositif (11) selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la périphérie radialement interne du support (18) est fixée à la patte de fixation (35) de l’organe d’inertie, au niveau d’une première zone de fixation (37) de ladite patte (35), la patte de fixation (35) de l’organe d’inertie (33) étant fixée à l’une au moins des rondelles de guidage (23, 24), au niveau d’une seconde zone de fixation (38) de ladite patte (35).
- 7. Dispositif (11) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première zone de fixation (37) est située radialement à l’extérieur de la seconde zone de fixation (38).
- 8. Dispositif (11) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens d’amortissement pendulaires comportant un support (31) et des masselottes pendulaires (32) montées de façon mobile sur le support (31 ).
- 9. Dispositif (11) selon l’une des revendications 1 à 8 et selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comporte un plateau de réaction (12) et un plateau de pression mobile entre une position d’embrayage et une position de débrayage, le disque de friction (17) apte à coupler en rotation temporairement le plateau de réaction (12) avec le plateau de pression, en position d’embrayage du plateau de pression.
- 10. Dispositif (11) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l’inertie de l’organe d’inertie (33) est compris entre 0,005 et 0,2 kg.m2
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