EP3445996A1 - Amortisseur de torsion - Google Patents

Amortisseur de torsion

Info

Publication number
EP3445996A1
EP3445996A1 EP17717452.1A EP17717452A EP3445996A1 EP 3445996 A1 EP3445996 A1 EP 3445996A1 EP 17717452 A EP17717452 A EP 17717452A EP 3445996 A1 EP3445996 A1 EP 3445996A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission portion
rotation
skin
cam surface
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17717452.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Antonin Cheron
Christophe Dhalleine
Ivan Dutier
Daniel Fenioux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Embrayages SAS filed Critical Valeo Embrayages SAS
Publication of EP3445996A1 publication Critical patent/EP3445996A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/1333—Spiral springs, e.g. lying in one plane, around axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/1336—Leaf springs, e.g. radially extending

Definitions

  • the invention relates to a torsion damper for equipping a torque transmission device.
  • the invention relates more particularly to the field of transmissions for a motor vehicle, the invention being in particular intended to transmit the engine torque between the engine and the wheels of the vehicle.
  • This damper can be applied to a transmission device for a manual gearbox automobile, such as a damped friction disc or a double damping flywheel, as well as to a transmission device for an automobile with an automatic gearbox, such as a gearbox. torque converter or lock-up, or a double clutch.
  • Torsional dampers are known whose input and output elements are coupled in rotation by damping means for transmitting a torque and damping rotation acyclisms.
  • the damping means are generally helical, bent, circumferentially disposed springs in an annular, sealed chamber which is formed between the input and output members.
  • Bladed dampers used in the transmission chains are known for transmitting the engine torque and damping the acyclisms.
  • the blade mounted on a secondary flywheel has a cam surface arranged to cooperate with a cam follower rotatably mounted on the primary flywheel.
  • the present invention aims to improve the reliability of the aforementioned type of damper blades, including reducing the risk of malfunction of the damper.
  • the invention improves the solutions of the prior art and provides an improved flexible blade torsion damper.
  • the invention thus relates to a torsion damper for a torque transmission device, in particular for an automobile, in particular for a clutch device, the shock absorber comprising:
  • a first member rotatable about an axis of rotation (X)
  • a second member movable in rotation about the axis of rotation (X) and movable relative to the first member about the axis of rotation (X)
  • an arm connected by an elastic connection to the second element of the damper, this arm comprising a cam surface arranged to cooperate, during a relative rotation between the first and second elements, with a cam follower to allow the transfer of torque between the first and the second element
  • transmission portion said portion of the arm along which extends the cam surface.
  • the "axial" orientation is defined by the axis (X) of rotation of the elements of the torsion damper.
  • the "radial" orientation is directed orthogonally to the axis (X) of rotation of the elements of the torsion damper.
  • annular orientation is directed orthogonally to the axis of rotation of the damper and orthogonal to the radial direction.
  • an element described as developing circumferentially is an element of which one component develops in a circumferential direction, ie around the axis of rotation.
  • the indication of an angle or an angular sector is interpreted as delimited by two lines of a plane perpendicular to the axis of rotation X and secant at said axis of rotation X.
  • the terms “external” and “internal” are used to define the relative position of one element relative to another, with reference to the axis of rotation of the torsion damper, an element close to the axis is thus described as internal as opposed to an external element located radially periphery. Cut in any plane comprising the axis of rotation X, the transmission portion has a width extending in the axial direction, parallel to the axis X, and a height extending in the radial direction.
  • the mass of the transmission portion is lowered and thus reduces the risk of malfunctions of the damper, especially in high speed ranges when the centrifugal forces are the most important.
  • the transmission portion is formed in a single material, made of steel, and has, in all of its sections cut along planes comprising the axis of rotation (X), a solid rectangular section, the arm transmission portion of the present invention is improved because it has at least one area of reduced density.
  • the reduction in the mass of the transmission portion makes it possible to reduce the centrifugal forces and to apply the cam follower more moderately, particularly in important speed ranges.
  • the lightening of the arm contributes to the overall relief of the shock absorber.
  • the torsion damper may have one or more of the following characteristics:
  • At least one of the first and second elements is adapted to be rotated about the axis of rotation X.
  • the area of reduced density is located away from the cam surface.
  • the transmission portion is multi-material.
  • the transmission portion is bi-materials.
  • the area of reduced density is formed at least in part in the material of the transmission portion of the arm having the lowest density.
  • the reduced density area or one of the reduced density areas of the transmission portion is a recess in the transmission portion.
  • the area of reduced density is formed at least in part by this recess.
  • the recess In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the recess is located at a distance from the cam surface, within a rectangular space in which the portion of transmission.
  • the first and second elements are able to be rotated about the X axis.
  • the first and second elements occupy a relative angular position of rest in the absence of torque transmission.
  • the elasticity of the elastic connection makes it possible to keep the cam follower in contact with the cam surface.
  • the arm transmission portion and the cam follower are arranged such that in operation the cam follower exerts a force of bending on the transmission portion producing in reaction a reaction force of the elastic connection transmitted by the transmission portion to the cam follower, said reaction force being able to recall the first and second elements to the angular position of rest.
  • the cam surface is arranged so that, for at least some angular displacement areas between the first and second members, the displacement of the cam follower on the cam surface is accompanied by an elastic deformation of the elastic link.
  • the cam follower comprises a roller arranged to move while rolling on the cam surface, during a relative rotation of the first and second members. Thus, excessive friction between the cam follower and the cam surface is avoided.
  • the roller is rotatably mounted on the first element.
  • the roller is rotatably mounted on the first element, by means of a rolling bearing.
  • the roller is rotatable relative to the first and second elements.
  • the rolling body moves on the one hand on the cam surface of the transmission portion of the arm and on the other hand, on the first element.
  • the rolling body accomplishes a curvilinear path on the first element on at least one predetermined angular sector, including rolling.
  • the arm is formed on a transmission member, said transmission member comprising:
  • At least one flexible blade comprising:
  • the resilient connection is a flexable bend for absorbing acyclisms upon relative rotation of the first and second members or when the cam follower moves on the cam surface.
  • the blade is arranged to flex in a plane perpendicular to the axis of rotation X.
  • the reaction force is an elastic restoring force exerted by the flexible blade on the cam follower in response to the elastic deformation of the flexible blade.
  • the reaction force is an elastic restoring force exerted solely by the flexible blade on the cam follower in response to the elastic deformation of the flexible blade.
  • the flexible blade has a free end region and the damper is arranged so that this free end region moves with a radial component relative to the axis of rotation of the damper when the cam follower bends the blade.
  • the radial distance separating the axis of rotation from said free distal end zone varies as a function of the angular displacement between the first and the second element.
  • the free end zone circumferentially extends the cam surface.
  • the transmission portion extends circumferentially between the elastic connection and the free end zone.
  • the transmission member comprises two blades arranged symmetrically with respect to the axis of rotation.
  • the transmission member comprises a plurality of blades regularly arranged around the axis of rotation.
  • the damper comprises at least two transmission members arranged for example symmetrically with respect to the axis of rotation. - Where appropriate, the transmission members are regularly arranged around the axis of rotation.
  • each transmission member comprises a single blade.
  • the attachment portion is fixed so as not to flex when the first and second members rotate relative to each other.
  • Each blade is linked to the second element only through its fixing portion.
  • the damper comprises two flexible blades carried by the second element and the damper comprises two cam followers carried the first element, the cam followers being respectively arranged to cooperate with one and the other of the two flexible blades.
  • the cam surface extends circumferentially around the axis of rotation X.
  • the cam surface has a neutral position occupied by the cam follower when no torque is transmitted by the damper.
  • the damper is intended to be placed in a transmission chain, that is to say between the engine and the wheels of a motor vehicle.
  • the damper is arranged to transmit the engine torque passing from the engine to the wheels. In other words, it is intended to be placed in the transmission path of the torque between the engine and the wheels.
  • the damper is capable of transmitting a torque of between 10 Nm and
  • the damper is capable of transmitting a torque of between 100 N.m and 300 N.m, for example 150 N.m, or 200 N.m.
  • the transmission portion has a plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation of the damper.
  • the transmission portion has a zone of reduced density on at least two angular sectors spaced at least 10 degrees about the axis of rotation X, in particular at least 30 degrees, in particular at least 45 degrees, by example of at least 60 degrees.
  • the transmission portion comprises a zone of reduced density on at least two angular sectors located on either side of the neutral position of the transmission portion.
  • Said at least one zone of reduced density extends around the axis of rotation X over an angular sector of at least 20 degrees, in particular at least 30 degrees, for example at least 45 degrees, of preferably at least 60 degrees, especially on the same angular sector as the cam surface.
  • the transmission portion of the arm includes a body at least partially covered with a skin, the cam surface being formed, at least partially, on this skin, and the zone of reduced density being formed at least on a part of this body.
  • the body and the skin are formed in two different materials.
  • the body is less dense than the skin.
  • the skin has a stiffness greater than the stiffness of the body.
  • the skin makes it possible to limit the deformations in the transmission portion of the arm.
  • the skin also makes it possible to limit or even prevent any deformation of the transmission portion when a torque is transmitted by the damper.
  • the cam surface extends entirely on this skin.
  • the skin is metallic
  • At least part of the reduced density zone is covered directly by the skin.
  • the skin is formed in a sheet, for example a steel sheet.
  • the skin has a thickness of between 1 and 3 mm.
  • the area of reduced density is formed at least in part in a fiber-reinforced polymer material, said composite material.
  • the body is formed of composite material.
  • the fibers of the composite material are, for example, aramid fibers, carbon fibers, or glass fibers.
  • Fibers are mainly unidirectional fibers.
  • unidirectional fibers represent more than 60% of the fibrous mass.
  • the unidirectional fibers extend along the transmission portion of the arm.
  • the fibers extend parallel to the cam surface.
  • the polymer material preferably belongs to the family of thermosets.
  • the polymeric material is for example an epoxy resin.
  • the polymer material belongs to the family of thermoplastics.
  • the body and the skin are bonded to one another, in particular by means of a layer of adhesive substance.
  • the skin is directly overmolded on the body.
  • the elastic connection of the transmission member is a bend arranged so that, for a predetermined angular sector, the transmission member comprises two radially offset regions of one another in a radial direction, a free space separating radially. said two radially offset regions.
  • each blade has two regions radially offset from one another in a radial direction, a free space radially separating said two radially offset regions.
  • these two regions are distant from the transmission portion.
  • the elbow is made of composite material.
  • the fixing portion is made at least partly of composite material.
  • the reduced density area of the transmission portion, the elbow and the attachment portion are integrally molded of composite material.
  • the skin is made by cutting sheet metal and bending.
  • the skin is attached to the body of the transmission portion, in particular by means of an adhesive.
  • the skin and the body may be bonded to one another by shape locking.
  • the width of the skin is smaller than the width of the transmission portion.
  • the area of reduced density has two edges that line the skin axially.
  • the skin In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the skin has two flanks turned towards the edges, and at least one of its flanks has an undercut.
  • the body comprises an edge of complementary shape to this undercut to retain the skin on the surface of the body.
  • the skin In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the skin has two undercuts and the body has two edges of complementary shape to these counters strips for the body and the skin to hold each other. one and the other.
  • the cam surface In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the cam surface is curved so as to reduce edge effects and avoid excessive stress concentrations when moving the cam follower, particularly of the roller, on the transmission portion (Hertz pressures).
  • the skin In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the skin has a curved upper surface, the cam surface being formed on this curved upper surface.
  • the body is made entirely of composite material.
  • the transmission portion includes a reinforcement for reinforcing the transmission portion vis-à-vis the bending forces exerted by the cam follower on the transmission portion.
  • the reinforcement increases the stiffness of the transmission portion and limits the deformation of the transmission portion when a torque is transmitted by the damper.
  • the reinforcement is arranged on the skin.
  • the skin has an outgrowth that extends inside the body, this outgrowth forming the reinforcement of the skin.
  • the reinforcement has, in a plane intersecting the cam surface and comprising the axis of rotation of the damper, a geometric pattern which extends circumferentially, continuously or not, around the axis X, along the transmission portion.
  • the reinforcement is metallic.
  • the reinforcement extends circumferentially along at least a portion of the transmission portion.
  • the reinforcement extends entirely along the transmission portion.
  • the skin and the reinforcement extend circumferentially along the same angular sector.
  • the reinforcement comprises a plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation of the damper.
  • the reinforcement and the transmission portion have the same plane of symmetry.
  • the area of reduced density and the reinforcement are bonded to each other by means of a layer of adhesive substance.
  • the reinforcement extends from the skin over at least half the height of the transmission portion.
  • the elbow is devoid of reinforcement.
  • this extruded section may be T-shaped.
  • the reinforcement comprises a reinforcement embedded at least partly in the zone of reduced density, for example in the composite material.
  • the reinforcement is a reinforcement embedded at least partly in the zone of reduced density, for example in the composite material.
  • the height of the armature extends over at least one fifth of the height of the transmission portion, in particular at least a quarter, for example at least one third, especially at least half the height of the transmission portion.
  • the armature extends perpendicular to the cam surface.
  • the armature extends perpendicular to the axis of rotation of the damper.
  • the frame extends entirely along the transmission portion.
  • the skin and the frame are linked.
  • the skin and the frame are formed in one piece, especially in an extruded profile.
  • this extruded section is T-shaped.
  • the armature extends at half the width of the transmission portion.
  • the armature comprises a receptacle arranged to retain, in particular radially, the reinforcement in the zone of reduced density, in particular in the composite material.
  • the grip extends entirely along this frame.
  • the armature In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the armature is T-shaped.
  • the frame and the skin are linked and the socket is arranged on the frame, on an edge of the frame radially opposite the skin.
  • the skin, the frame and the socket can be formed in one piece, especially in an extruded profile.
  • this extruded profile has a shape of I.
  • the armature has a plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation of the damper.
  • the armature and the transmission portion have the same plane of symmetry.
  • the height of the armature is lower than the height of the body.
  • the setting of the reinforcement is entirely embedded in the zone of reduced density, for example in the composite material.
  • the reinforcement has a sole that extends circumferentially along at least a portion of the body surface opposite the skin.
  • This sole increases the stiffness of the transmission portion and limits the deformations, in particular elastic, of the transmission portion when a torque is transmitted by the damper.
  • the soleplate also makes it possible to absorb compression stresses, which is particularly advantageous when the zone of reduced density is composed of unidirectional fiber composite material, the latter being fragile with respect to compressive loads.
  • the sole is metallic.
  • the sole extends completely along the transmission portion
  • the sole extends substantially parallel to the skin.
  • the skin and the sole extend along the same angular sector.
  • the sole is formed in a sheet.
  • the sole and the skin are separated by the area of reduced density.
  • the transmission portion comprises a sole and an armature.
  • the sole and the frame are formed in the same room.
  • the frame connects the sole and the skin.
  • the sole, the frame and the skin are formed in one and the same piece, in particular in an extruded section, especially in I.
  • the reinforcement comprises at least one wing which, in a plane perpendicular to the axis of rotation of the damper, covers at least part of the transmission portion.
  • the reinforcement comprises two wings between which is arranged the area of reduced density. Where appropriate, the skin connects these two wings.
  • Wing and skin are formed in the same room, especially in an extruded section L-shaped when it has a single wing or U when there are two wings.
  • the skin and the wing extend along the same angular sector.
  • the wing In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the wing extends over the entire height of the transmission portion.
  • At least one of the areas of reduced density of the transmission portion is a recess located remote from the cam surface, the recess being located at inside a rectangular space in which the transmission portion is inscribed.
  • At least one of these recesses is formed at least in part, halfway up the transmission portion. In other words, at least a portion of the recess is distant from the corners of the rectangular space.
  • the width of the recess is less than the width of the transmission portion.
  • the recess is not necessarily a through hole traversing the width of the blade.
  • the transmission portion is formed by an extruded profile along which the cam surface extends, this profile being bent around the axis of rotation of the damper.
  • the transmission portion comprises a reinforcement and has a shape of U, I, T, or L.
  • the portion of transmission is formed by an extruded profile in the shape of U, I, T, or L.
  • the transmission portion has a shape of I, with a head on which is formed the cam surface, a base, and a core connecting the base and the head.
  • the base and the soul form the reinforcement of the transmission portion.
  • the transmission portion has two recesses extending circumferentially around the axis X, the two recesses being arranged axially on either side of the core.
  • the base has a width less than the width of the head.
  • the base in a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the base may have a rounded shape, for example in the form of a drop. If desired, in this plane, the core of the transmission portion has a portion thinned, in the width direction, at half height.
  • the side walls of the core are curved.
  • the progressive evolution of the width of the core makes it possible to avoid the appearance of stress accumulation zones that could weaken the transmission portion.
  • the implementation of curved walls makes it possible to facilitate the method of manufacturing the I-transmission portion when it is made by forging.
  • the transmission portion When, in a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the transmission portion has a shape of
  • the transmission portion has a single recess extending circumferentially about the X axis.
  • the U-shaped transmission portion comprises a head on which the cam surface is formed, and two lateral wings connected by the head, the recess being arranged between these wings.
  • the two wings form the reinforcement of the transmission portion.
  • the transmission portion has a shape of U, I, T, or L, the cam surface being formed on a first portion of the profile and the second portion of the profile forms the reinforcement of the transmission portion.
  • the transmission portion has a plurality of reduced density areas formed by recesses passing through the width of the transmission portion.
  • the recess is a through hole in the width of the transmission portion.
  • these through holes are preferably devoid of additional part filling them in part or in whole.
  • the transmission portion has at least two orifices spaced at least 10 degrees around the axis of rotation X, in particular at least 30 degrees, in particular at least 45 degrees, for example at least 60 degrees. .
  • the transmission portion has at least two orifices located on either side of the neutral position of the transmission portion.
  • the traversing recess extends around the axis of rotation X over an angular sector of at least 20 degrees, in particular at least 30 degrees, for example at least 45 degrees, preferably at least minus 60 degrees, if desired on the same angular sector as the cam surface.
  • the armature In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the armature has a V shape.
  • the frame is separated from the skin by the area of reduced density.
  • the recesses may be chamfers arranged on the corners of the transmission portion opposite to the cam surface.
  • These chamfers can extend at least halfway up the transmission portion.
  • the transmission portion may comprise a first zone of reduced density, for example of composite material, and a second zone of reduced density, comprising for example at least one recess, in particular chamfers.
  • the invention also relates to:
  • the arm being connected by an elastic connection to the second element of the damper, said arm having a cam surface arranged to cooperate, upon relative rotation between the first and second members, with a cam follower to allow transfer of torque between the first and second members, the transmission portion; being the portion of the arm along which the cam surface surface extends, the method comprising the steps of: o providing an extruded profile or skin with the cam surface,
  • the method may have several of the following characteristics:
  • the manufacturing method further comprises a step of machining the cam surface.
  • the transmission portion comprises a body at least partially covered with the skin, the body being formed at least in part of a fiber-reinforced polymer material, said composite material, and the method comprising the following steps:
  • the step of binding at least a part of the body and the skin is performed during molding of the body of composite material, the skin being present in the mold, the body being overmolded on the skin, the body being bonded to the skin by locking shape.
  • the transmission portion comprises a reinforcement, for example formed in curved metal extruded profile, the body being overmolded on the reinforcement.
  • the skin and the body comprise interlocking means of interlocking form.
  • the arm is formed on a transmission member, said transmission member having a fixing portion, a resilient connection connecting the arm to the fixing portion, characterized in that the fixing portion, the elastic connection and the reduced density zone the transmission portion are formed integrally in the fiber-reinforced polymer material, said composite material during the molding step.
  • the arm is formed on a transmission member, said transmission member comprising a fixing portion, a resilient connection connecting the arm to the fixing portion, and the transmission portion, characterized in that the fixing portion, the elastic connection and the transmission portion are integrally formed in the bent extruded section.
  • Figure 1 is a front view of a double damping flywheel illustrating the general operation of a torsion damper, wherein the transmission member and the cam followers are shown in dashed lines.
  • Figure 2 is a sectional view of the double damping flywheel of Figure 1, according 11-ll.
  • Figure 3 is a perspective view of the double damping flywheel of Figure 1.
  • Figure 4 is a perspective view of the double damping flywheel of Figures 1 to 3, wherein the secondary flywheel is shown disassembled and spaced from the primary flywheel; to present the first embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a sectional view of a double damping flywheel having a second embodiment of the invention.
  • FIGS 6, 7, 8 and 9 show different views of the transmission member of Figure 5.
  • Figures 10, 11, and 12 show different variants of the second embodiment.
  • Figures 13, 14, and 15 show different views, respectively in perspective, from the front, and in section, of a third embodiment of the invention.
  • Figures 16, 17, and 18 show different views, respectively in perspective, from the front, and in section, of a fourth embodiment of the invention.
  • Figures 19, 20 and 21 show different views, respectively in perspective, from the front, and in section, of a fifth embodiment of the invention.
  • Figures 25, 26 and 27 show different views, respectively in perspective, from the front, and in section, of a seventh embodiment of the invention.
  • Figures 28 and 29 show two views, respectively in perspective and in section, of an eighth embodiment of the invention.
  • Figures 30 and 31 show two views, respectively in perspective and in section, of a ninth embodiment of the invention.
  • FIG. 32 and 33 show two views, respectively in perspective and in section, of a tenth embodiment of the invention.
  • Figures 34, 35 and 36 show different views, respectively in perspective, from the front, and in section of an eleventh embodiment of the invention.
  • the "axial" orientation is defined by the axis (X) of rotation of the elements of the torsion damper.
  • the "radial” orientation is directed orthogonally to the axis (X) of rotation of the elements of the torsion damper.
  • the "circumferential” orientation is directed orthogonally to the axis of rotation of the damper and orthogonal to the radial direction.
  • an element described as developing circumferentially is an element whose component develops in a circumferential direction, ie around the axis of rotation.
  • the indication of an angle or an angular sector is interpreted as delimited by two lines of a plane perpendicular to the axis of rotation X and secant at said axis of rotation X.
  • the transmission portion has a width L extending in the axial direction, parallel to the axis X, and a height h extending in the radial direction.
  • the damper is intended to be placed in a transmission chain, that is to say between the engine and the wheels of a motor vehicle, to transmit, in an exemplary implementation of the invention, the torque engine running from engine to wheels.
  • the damper may be placed in shunt with respect to the path taken by the engine torque, particularly in the case of a drummer.
  • the first and second elements are formed here respectively by the secondary and primary flywheels.
  • the double damping flywheel 1 comprises a primary flywheel 2, intended to be fixed at the end of a crankshaft of an internal combustion engine, not shown, and a secondary flywheel 3 which is centered and guided on the primary flywheel 2 by means of a rolling ball bearing 4.
  • the secondary flywheel 3 is intended to form the reaction plate of a clutch, not shown, connected to the input shaft of a gearbox.
  • the primary flywheels 2 and secondary 3 are intended to be mounted movable about an axis of rotation X and are, moreover, rotatable relative to each other about said axis X.
  • the primary flywheel 2 comprises a radially inner hub 5 supporting the rolling bearing 4, an annular portion 6 extending radially from the hub 5 and a cylindrical portion 7 extending axially on the opposite side to the motor, from the outer periphery of the annular portion 6.
  • the annular portion 6 is provided, on the one hand, with fastening screw holes 8 for attaching the primary flywheel 2 to the crankshaft of the engine and, on the other hand, rivet passage holes 9 for attaching a transmission member to the primary flywheel 2.
  • the primary flywheel 2 carries, on its outer periphery, a ring gear 10 for driving in rotation of the primary flywheel 2, using a starter.
  • the hub 5 of the primary flywheel has a shoulder 1 1 serving to support an inner ring of the rolling bearing 4 and which retains said inner ring towards the motor.
  • the secondary flywheel 3 has on its inner periphery a shoulder 12 serving to support an outer ring of the rolling bearing 4 and retaining said outer ring in the opposite direction to the motor.
  • the secondary flywheel 3 comprises a flat annular surface 13, turned on the opposite side to the primary flywheel 2, forming a bearing surface for a friction lining of a clutch disc, not shown.
  • the secondary flywheel 3 has, close to its outer edge, pads 14 and orifices 15 for mounting a clutch cover.
  • the secondary flywheel 3 further comprises orifices 16, arranged vis-à-vis the orifices formed in the primary flywheel 2, and for the passage of the screws 8, when mounting the double damping flywheel 1 on the crankshaft.
  • this damping means comprises two flexible blades 17a, 17b mounted integral in rotation of the primary flywheel 2.
  • the flexible blades 17a, 17b are carried by a fixing portion, here an annular body 18 provided with orifices for the passage of the fastening rivets 9 to the primary flywheel 2.
  • the annular body 18 further comprises orifices 19 for the passage of the screws 8 for fixing the double damping flywheel 1 to the nose of the crankshaft.
  • the fixing body remains fixed, in other words it does not flex when the wheels turn relative to each other.
  • These transmission members may for example be cut from a sheet or made in a foundry.
  • the two flexible blades 17a and 17b are symmetrical with respect to the axis of rotation X of the damper.
  • FIG. 4 shows that the flexible blades 17a, 17b each comprise, on the one hand, an arm 81 extending substantially circumferentially about the X axis and comprising the cam surface 20 and, on the other hand, an elastic connection 82.
  • the portion of the arm 81 along which the cam surface 20 extends is called the "transmission portion”.
  • the arms 81 are connected to the attachment portion 18 of the transmission member 30 by the elastic connection 82 which is here bent.
  • the elastic connection 82 and the arms 81 thus form here the flexible blade 17a and the flexible blade 17b.
  • the elbow 82 is able to flex during a relative rotation of the primary and secondary flywheels.
  • the secondary flywheel 3 has two cam followers 24 arranged to cooperate each with a cam surface 20.
  • the bending movement of the blades 17a and 17b is accompanied by a relative rotation between the primary and secondary flywheels to dampen the rotational acyclisms between primary and secondary steering wheels.
  • the cam followers 24 move on the cam surfaces 20 during this relative rotation.
  • the cam surfaces 20 are arranged on the arms 81 to cooperate, during a relative rotation between the primary and secondary flywheels, with the cam followers 24 to allow the transfer of torque between the flywheels.
  • the cam followers 24 comprise rollers 21 carried by cylindrical rods 22 fixed to the secondary flywheel 3.
  • the rollers 21 are rotatably mounted on the cylindrical rods 22 about an axis of rotation parallel to the axis of rotation X. Thanks to the elastic connection 82, the rollers 21 are held in abutment against their cam surface 20 and are arranged to roll against said cam surface 20 during a relative movement between the primary flywheels 2 and secondary 3.
  • the rollers 21 are disposed radially outwardly of their respective cam surfaces so as to radially maintain the flexible blades 17a, 17b when subjected to centrifugal force.
  • the rollers 21 are advantageously mounted in rotation on the cylindrical rods by means of a rolling bearing.
  • the rolling bearing may be a ball bearing or roller.
  • the rollers 21 have an antifriction coating.
  • the primary and secondary flywheels 2 and 3 occupy a relative angular position of rest in the absence of torque transmission.
  • the cam surface 20 has a neutral position N occupied by the cam follower 24 when no torque is transmitted by the damper.
  • the cam follower is in the neutral position of the cam surface 20.
  • Each cam surface 20 is arranged in such a way that, for an angular displacement between the primary flywheel 2 and the secondary flywheel 3, with respect to a relative angular position of rest, the displacement of the roller 21 thereon exerts a force of bending on the flexible blade.
  • each flexible blade 17a, 17b exerts on each roller 21 a restoring force which tends to bring the primary flywheels 2 and secondary 3 to their relative angular position of rest.
  • This reaction force is an elastic restoring force exerted by the flexible blades on the rollers 21 in response to the flexion of the blades 17a and 17b.
  • the reaction force is an elastic restoring force exerted solely by each flexible blade 17a, 17b on the rollers 21 in response to the elastic deformation of the blade.
  • the cam surfaces 20 are arranged so that, for at least some angular displacement areas between the first and second members, the displacement of the cam followers 24 on the cam surfaces 20 is accompanied by an elastic deformation of the links. elastics 82.
  • the flexible blades 17, 17b are able to transmit a driving torque from the primary flywheel 2 to the secondary flywheel 3 (forward direction) and a resistant torque of the secondary flywheel 3 to the primary flywheel 2 (retro direction).
  • the damper is thus able to transmit a torque of between 10 Nm and 500 N.m.
  • Each flexible blade has a free end zone 80 and the damper is arranged so that this free end region 80 approaches the axis of rotation of the damper when the cam follower 24 bends the blade.
  • the radial distance separating the axis of rotation X from said free distal end zone 80 varies as a function of the angular displacement between the first and second element.
  • This free end zone 80 circumferentially extends the cam surface 20.
  • the portion of the arm 81 along which the cam surface extends, said transmission portion 83 has zones of reduced density 84.
  • the zones of reduced density are formed by recesses 84 arranged in the transmission portion. These are orifices 84 traversing, in width, parallel to the axis of rotation X, the transmission portion 83. These orifices lighten the transmission portion 83.
  • the arm 81 more moderately urges the follower to move. cam 24, in particular in high speed ranges, when the centrifugal forces are the most important.
  • the lightening of the arm contributes to the overall relief of the shock absorber.
  • each transmission portion 83 has five orifices 84 each spaced approximately 10 degrees from neighboring orifices.
  • the orifices 84 are thus arranged around the axis of rotation X on an angular sector of approximately 45 degrees.
  • Some orifices 84 are located on the transmission portion on which the cam follower rolls in the forward direction and other orifices are located on the transmission portion on which the cam follower rolls in the retro direction. In other words, the orifices are located on either side of the neutral position N of the cam surface.
  • These orifices 84 are made by drilling, in the width direction, the transmission portions of the blades which can here be made entirely of metal, for example steel. These holes 84 are large enough to significantly lighten the transmission portion and should not be too important to avoid weakening the blade. Their diameter may for example be between 5 mm and 10 mm.
  • each transmission member 130 comprises a single flexible blade 1 17.
  • the damper here comprises two transmission members 130 disposed symmetrically with respect to the X axis, at a distance from one another .
  • the cam followers 124 comprise rollers 121 mounted rotatably on the primary flywheel 102 around a rod 122 attached to the primary flywheel 102.
  • the transmission portion of the arm may be multi-material, here bi-material.
  • the area of reduced density 184 is formed here in the material of the transmission portion having the lowest density. This is a composite material As can be seen in FIG. 7, the zone of reduced density extends on either side of the neutral position N of the transmission portion 183. The zone of reduced density composite material 184 extends around the axis of rotation X, all along the transmission portion 183, here on an angular sector of about 90 degrees.
  • the reduced density area 184 is located at a distance from the cam surface 120.
  • the lightening of the transmission portion 183 does not adversely affect the rigidity of the cam surface 120 and the cam follower 124 thereon, particularly when the cam follower has a roller 121 rolling on the cam surface 120 .
  • the transmission portion 183 of the arm includes a body 185 covered with a skin 186, the cam surface 120 being formed, at least partially on this skin 186, and the zone of reduced density 184 being formed here integrally by the body 185.
  • the body 185 and the skin 186 are formed in two different materials.
  • the average density of the body is lower than the average density of the skin.
  • the material of the skin 186 may be chosen, in particular because of its hardness characteristics, so as to promote the displacement of the cam follower on the cam surface, especially when the cam follower is a rolling roller.
  • the skin 186 here completely covers the body 185 in its width.
  • the curvature of the cam profile can be obtained during a bending operation of the skin. Additional machining may allow, if desired, to improve the accuracy of the curvature of the cam surface.
  • the skin has a greater stiffness than the stiffness of the body.
  • the skin also makes it possible to limit, if desired, the deformations in the transmission portion 183 of the arm. Depending on its dimensioning, the skin can limit or even prevent any deformation of the transmission portion 183 when a torque is transmitted by the damper.
  • the cam surface 120 extends entirely on the skin 186.
  • the skin 186 is formed in a metallic material.
  • the skin is for example formed in a steel sheet whose thickness is between 1 and 3 mm.
  • the skin here has a constant thickness (height).
  • the thickness of the skin can be varied to refine the definition of the cam profile. Such an operation may for example be performed by machining before or after assembly of the skin 186 and the body 185.
  • the body 185 is formed of a fiber-reinforced polymer material, said composite material.
  • the fibers of the composite material are here carbon fibers. These fibers are unidirectional fibers that extend along the transmission portion 183 of the arm. The fibers extend for example parallel to the cam surface.
  • the polymeric material belongs to the family of thermosets. The polymeric material here is an epoxy resin. As can be seen in FIG. 7, the body of the transmission portion is made entirely of composite material.
  • the body 185 and the skin 186 are bonded, if desired, to one another by means of a layer of adhesive substance 187.
  • the elastic connection 182 of the transmission member is a bend 182 arranged so that, for a predetermined angular sector, the blade comprises two radially offset regions of one another in a radial direction, a free space E radially separating said two radially offset regions.
  • the bend whether made as described above or as in the first embodiment, is also made of composite material. In comparison with a metal elbow, in particular steel, the embodiment of the composite material elbow makes it possible to have more elasticity, to accept a higher level of stress, and to store more energy in the blade 1 17.
  • the skin can be made by cutting sheet metal and bending.
  • the reduced density area 184 of the transmission portion 183, the bend 182 and the fastening portion 18 are integrally molded from a composite material.
  • the skin may then be attached to the body of the transmission portion 183, in particular by means of the adhesive substance 187.
  • the width of the skin is less than the width of the transmission portion 183 .
  • the Reduced density zone 184 has two edges 188a and 188b which axially border the skin 186.
  • the zone of reduced density 184 is for example formed in a composite material as previously.
  • the skin 186 and the body 184 can be assembled one to the other. other by form locking.
  • the skin 186 in fact has on each of its flanks 189a and 189b an undercut and the body has two edges 188a and 188b of complementary shapes. to these undercuts so that the body 185 and the skin 186 hold each other mutually.
  • the composite material may be overmolded on the skin after the bending operation of the skin. The skin and the body are then held together by locking and forming.
  • the skin 186 has a domed upper surface, the cam surface 120 being formed by this upper surface curved so as to reduce the edge effects and avoid excessive stress concentrations when moving the cam follower 124, in particular the roller 121, on the transmission portion 183 (Hertz pressures).
  • Figures 13 to 15 describe another embodiment of the invention wherein the transmission portion further comprises a reinforcement 190. This addition is applicable to any of the embodiments shown in Figures 5 to 12.
  • the skin 186 of the transmission portion 183 comprises a reinforcement 190 for reinforcing the transmission portion with respect to the bending forces exerted by the cam follower on the transmission portion 183.
  • the skin 186 has a protrusion 190 which extends inside the body 185.
  • the reinforcement increases the stiffness of the transmission portion 183 and limits the deformations of the transmission portion 183 when a torque is transmitted by the damper.
  • This reinforcement is metallic. It extends entirely along the transmission portion 183.
  • the skin 186 and the reinforcement 183 extend along the same angular sector.
  • the body is composed of composite material again, integrally in this example.
  • the body 185 and the reinforcement 190 may be bonded to each other by means of a layer of adhesive substance 191.
  • the skin 186 and the reinforcement 190 are here formed in one piece in an extruded profile having a T shape.
  • the reinforcement 190 is a reinforcement 193 embedded in the zone of reduced density 184, that is to say here in the composite material.
  • the height of the armature extends from the skin to less than half the height of the transmission portion 183, here about four fifths of the height of the transmission portion 183.
  • This armature 193 extends substantially perpendicular to the cam surface 120 and the axis of rotation of the damper. The armature extends around the X axis, on the same angular sector as the cam surface.
  • the elbow is also formed in a composite material.
  • the use of composite material for producing the elastic bent connection 182 makes it possible to accept a higher level of stress, and to store more energy in the blade. Being without reinforcement, the elbow offers greater deformation possibilities than the transmission portion, which allows to store more energy.
  • FIGS. 16 to 18 describe another embodiment of the invention in which the reinforcement 190 of the transmission portion is a frame 193 which has a socket 192.
  • This socket 192 is completely embedded in the composite material so as to retain, in particular radially, the armature 193 in the composite material.
  • the armature 193 and the reduced density area are held together by a shape lock.
  • the socket 192 extends circumferentially entirely along the frame
  • the armature 193 is T-shaped.
  • the armature 193 and the skin 186 are connected to each other and the socket 192 is arranged on an edge of the armature radially opposite the skin.
  • the skin 186 and the armature 193 are formed here in a single piece in an extruded profile having substantially I-shaped, the width of the socket 192 being shorter here than the width of the skin 186.
  • Figures 19 to 21 describe a fifth embodiment of the invention in which the reinforcement 190 comprises a sole 194.
  • the reinforcement 190 here comprises an armature 193 and a flange 194.
  • the frame 193 connects the sole 194 and the skin 186.
  • the sole 194, the frame 193 and the skin 186 are formed in one piece, an extruded section I-shaped.
  • This sole 194 increases the stiffness of the transmission portion 183 and limits the deformations, including elastic, of the transmission portion 183 when a torque is transmitted by the damper. The sole 194 also makes it possible to absorb the compressive stresses likely to degrade the composite material 184.
  • the reinforcement 190 is formed solely by the sole 194.
  • the reinforcement here is free of reinforcement embedded in the reduced density area 184.
  • the cam surface and including the axis of rotation X we see that the sole 194 and the skin 186 are entirely separated by the reduced density zone 184, namely the composite material.
  • this sole 184 increases the stiffness of the transmission portion 183 and limits the deformations, particularly elastic, of the transmission portion 183 when a torque is transmitted by the damper.
  • the sole 194 also makes it possible to absorb compression stresses that can degrade the composite material.
  • This sole 194 is metallic. It is for example formed in a sheet.
  • the sole extends entirely along the transmission portion 183.
  • the sole extends substantially parallel to the skin 186.
  • the skin 186 and the soleplate 194 extend along the same angular sector.
  • the interlocking assembly between the skin and the body shown in FIGS. 11 and 12 can be applied to the assembly of the soleplate 194 and the body 185. The body can thus be overmoulded on the soleplate. .
  • the sole has a stiffness greater than the area of reduced density, thereby reinforcing the body 185 of the transmission portion.
  • the width of the soleplate 194 is equal to the width of the body 185 of composite material.
  • Figs. 25-27 disclose another embodiment of a bi-material transmission portion.
  • the body 185 is formed once again of composite material and the reinforcement 190 here comprises two wings 196a and 196b which are arranged on each side of the transmission portion 183.
  • the reduced density zone 184 is arranged axially between these two wings 196a and 196b.
  • the wings 196a and 196b and the skin 186 are formed in one and the same piece, namely in a U-shaped extruded section.
  • the skin and the wings extend along the same angular sector. It can be seen in FIG. 25 that the wings extend over the entire height of the transmission portion 183.
  • the reinforcement has, in a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, a geometric pattern which extends circumferentially, continuously, about the axis X, the along the transmission portion 183.
  • the reinforcements 190 have planes of symmetry perpendicular to the axis of rotation of the damper. Reinforcements and transmission portions 183 comprise common planes of symmetry.
  • the reinforcement and the skin are related.
  • the skins 186 and the reinforcements 190 are manufactured in one piece to simplify the structure and manufacture of the transmission portion (FIGS. 13, 16, 19, 25).
  • FIG. 28 to 33 illustrate other embodiments of the invention in which the reduced density areas are recesses. Elements identical or similar to the elements of Figures 5 to 27, that is to say, fulfilling the same function, have the same reference numeral increased by 100. Only the transmission portions are shown to facilitate understanding. In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the areas of reduced density correspond to recesses 284, 284a, 284b located away from the cam surface, within ⁇ space rectangular 298 in which fits the transmission portion 283. These recesses extend circumferentially around the axis of rotation X, along the transmission portion, here on an angular sector of about 90 degrees.
  • the transmission portion 283 is formed by a profile, preferably extruded, I-shaped, with a head 286 on which the cam surface 220 is formed, a base 294, and a core 299 connecting the base 294 and the head 286.
  • This profile can be extruded and bent around the axis of rotation X of the damper.
  • the base 294 and the core 299 of the I form the reinforcement 290 of the transmission portion 283.
  • the transmission portion 283 has two recesses 284a and 284b extending circumferentially about the X axis, the two recesses 284a and 284b being arranged axially on either side of the core 299.
  • each recess is delimited by the base 294 and the head 286.
  • the core 299 extends perpendicular to the axis of rotation of the damper and has a plane of symmetry for the transmission portion 283. .
  • the base 294 has a width less than the width of the head 286. From even, the base 294 has a rounded, drop-shaped shape.
  • the core 299 of the transmission portion 283 has a thinned portion, in the width direction, at half height.
  • the sidewalls of the core 299, adjacent with the recesses 284a and 284b, are curved.
  • This transmission portion 283 can be made from an extruded profile bent or made in foundry or forging. Whatever the method of obtaining this transmission portion 283, the realization of a machining of the surface of cam 220 can be made to refine the accuracy of its profile and its curvature around the X axis.
  • the transmission portion 283 is formed by an extruded U-shaped section along which the cam surface 220 extends, this profile being curved about the axis of rotation X of the shock absorber.
  • the transmission portion has a single recess 284 extending circumferentially about the X axis.
  • the transmission portion U comprises a head 286 on which is formed the cam surface 220, and two lateral wings 296a 296b connected by the head 286, the recess being arranged between these wings 296a and 296b. These two wings form the reinforcement of the transmission portion 283.
  • the transmission portion when in a plane intersecting the cam surface and comprising the axis of rotation of the damper, the transmission portion has a shape of U (FIG. 33), I (FIGS. 29 and 31), or T or L (not shown), the cam surface 220 is formed on a first portion of the profile and the second portion of the profile forms the reinforcement 290 of the transmission portion 283.
  • FIGS. 34 to 36 illustrate an eleventh embodiment of the invention which combines two types of reduced density zones, namely areas of composite material 384 and recessed areas 384a and 384b.
  • the reinforcement 390 is arranged here in the body 385 of the transmission portion 383.
  • This reinforcement 390 is a reinforcement 393 separated from the skin 386 by the zone of reduced composite density 384.
  • the skin 386 and the armature 393 are formed. here in two separate rooms.
  • the armature 383 is embedded in the composite material 384 which has been overmolded on the armature.
  • the armature In a plane intersecting the cam surface and including the axis of rotation of the damper, the armature has a V-shape.
  • the recesses are chamfers 384a 'and 384b' arranged on the corners of the transmission portion opposite to one another. the cam surface 320. These chamfers may extend at least halfway up the transmission portion 383.
  • the transmission portion comprises a first zone of reduced density 384, made of composite material, and a second zone of reduced density, namely recesses, in particular chamfers 384a 'and 384b'.
  • torsion damper in the context of a double damping flywheel, but such a torsion damper can be installed on any suitable device.
  • torsion dampers can equip the clutch friction, in the case of a manual or robotic transmission, or the locking clutches, also called “lock-up” clutches, equipping the hydraulic coupling devices, in the case of an automatic transmission.

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Abstract

Amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple, notamment pour automobile, en particulier pour un dispositif d'embrayage, l'amortisseur comportant: - un premier élément (3) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (X), - un second élément (2) mobile en rotation autour de l'axe de rotation (X), et mobile en rotation par rapport au premier élément autour de l'axe de rotation (X), - un bras (81) relié par une liaison élastique (82) au second élément de l'amortisseur, ce bras comportant une surface de came (20) agencée pour coopérer, lors l'une rotation relative entre les premier et second éléments, avec un suiveur de came (24) afin de permettre le transfert de couple entre le premier et second élément, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la portion du bras le long de laquelle s'étend la surface de came, dite portion de transmission (83), présente au moins une zone de densité réduite (84).

Description

AMORTISSEUR DE TORSION
Domaine technique de l'invention
L'invention se rapporte à un amortisseur de torsion destiné à équiper un dispositif de transmission de couple. L'invention se rapporte plus particulièrement au domaine des transmissions pour véhicule automobile, l'invention étant notamment destinée à transmettre le couple moteur entre le moteur et les roues du véhicule. Cet amortisseur peut être appliqué aussi bien à un dispositif de transmission pour automobile à boite manuelle, tel qu'un disque de friction amorti ou un double volant amortisseur, ainsi qu'à un dispositif de transmission pour automobile à boite automatique, tel qu'un convertisseur de couple ou lock-up, ou un double embrayage.
Etat de la technique
On connaît des amortisseurs de torsion dont les éléments d'entrée et de sortie sont couplés en rotation par des moyens d'amortissement permettant de transmettre un couple et d'amortir les acyclismes de rotation. Les moyens d'amortissement sont généralement des ressorts hélicoïdaux, cintrés, disposés, de façon circonférentielle, dans une chambre annulaire, étanche, qui est formée entre les éléments d'entrée et de sortie.
On connaît des amortisseurs à lames utilisés dans les chaînes de transmission pour transmettre le couple moteur et amortir les acyclismes. Dans la demande de brevet FR2938030, la lame montée sur un volant d'inertie secondaire comporte une surface de came agencée pour coopérer avec un suiveur de came monté mobile en rotation sur le volant d'inertie primaire.
Néanmoins, les efforts importants transmis par les lames et les suiveurs de came peuvent provoquer des dysfonctionnements de l'amortisseur.
La présente invention a pour objectif d'améliorer la fiabilité des amortisseurs à lames de type précité, notamment en réduisant les risques de dysfonctionnement de l'amortisseur. Objet de l'invention
L'invention améliore les solutions de l'art antérieur et propose un amortisseur de torsion à lame flexible amélioré.
L'invention concerne ainsi un amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple, notamment pour automobile, en particulier pour un dispositif d'embrayage, l'amortisseur comportant :
un premier élément mobile en rotation autour d'un axe de rotation (X), un second élément mobile en rotation autour de l'axe de rotation (X) et mobile par rapport au premier élément autour de l'axe de rotation (X), - un bras relié par une liaison élastique au second élément de l'amortisseur, ce bras comportant une surface de came agencée pour coopérer, lors l'une rotation relative entre les premier et second éléments, avec un suiveur de came afin de permettre le transfert de couple entre le premier et second élément,
caractérisé en ce qu'au moins une partie de la portion du bras le long de laquelle s'étend la surface de came, dite portion de transmission, présente au moins une zone de densité réduite.
Par souci de clarté, on appellera par la suite « portion de transmission », ladite portion du bras le long de laquelle s'étend la surface de came.
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 de l'amortisseur de torsion.
Par convention, l'orientation « axiale » est définie par l'axe (X) de rotation des éléments de l'amortisseur de torsion.
L'orientation « radiale » est dirigée orthogonalement à l'axe (X) de rotation des éléments de l'amortisseur de torsion.
L'orientation « circonférentielle » est dirigée orthogonalement à l'axe de rotation de l'amortisseur et orthogonalement à la direction radiale. Ainsi, un élément décrit comme se développant circonférentiellement est un élément dont une composante se développe selon une direction circonférentielle, autrement dit autour de l'axe de rotation.
De même, l'indication d'un angle ou d'un secteur angulaire s'interprète comme délimité par deux droites d'un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X et sécante au niveau dudit axe de rotation X.
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 de rotation de l'amortisseur de torsion, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Coupée en tout plan comprenant l'axe de rotation X, la portion de transmission présente une largeur s'étendant selon la direction axiale, parallèlement à l'axe X, et une hauteur s'étendant selon la direction radiale.
Grâce à la zone de densité réduite, la masse de la portion de transmission est abaissée et on réduit ainsi les risques de dysfonctionnements de l'amortisseur, notamment dans les plages de vitesse importante lorsque les efforts centrifuges sont les plus importants..
Alors que dans les solutions antérieures, la portion de transmission est formée dans un seul matériau, en acier, et présente, dans l'ensemble de ses sections coupées selon des plans comprenant l'axe de rotation (X), une section rectangulaire pleine, la portion de transmission du bras de la présente invention est améliorée car elle présente au moins une zone de densité réduite.
Ainsi, lorsque le suiveur de came est agencé radialement à l'extérieur de la portion de transmission, la diminution de la masse de la portion de transmission permet de diminuer les efforts centrifuges et de solliciter plus modérément le suiveur de came, en particulier dans des plages de vitesse importantes. De plus, l'allégement du bras contribue à l'allégement global de l'amortisseur.
Par ailleurs, réduire la masse de la portion de transmission et par conséquent, sa centrifugation, est également approprié si l'on choisit de positionner le suiveur de came radialement à l'intérieur de la portion de transmission. En effet, on diminuerait ainsi les dysfonctionnements liés aux phénomènes de perte de contact entre le suiveur de came et la surface de came.
Selon d'autres modes de réalisation avantageux, l'amortisseur de torsion peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- Au moins l'un des premier et second éléments est apte à être entraîné en rotation autour de l'axe de rotation X.
La zone de densité réduite est située à distance de la surface de came. Ainsi l'allégement de la portion de transmission ne nuit pas à la rigidité de la surface de came et au déplacement du suiveur de came sur celle-ci, en particulier lorsque le suiveur de came comporte un galet roulant sur la surface de came.
La portion de transmission est multi-matières.
La portion de transmission est bi-matières.
- Lorsque la portion de transmission est bi-matières, la zone de densité réduite est formée au moins en partie dans le matériau de la portion de transmission du bras présentant la densité la plus faible.
La zone de densité réduite ou l'une des zones de densité réduite de la portion de transmission est un évidement ménagé dans la portion de transmission. La zone de densité réduite est formée au moins en partie par cet évidement.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'évidement est situé à distance de la surface de came, à l'intérieur d'un espace rectangulaire dans lequel s'inscrit la portion de transmission.
les premiers et seconds éléments sont aptes à être entraînés en rotation autour de l'axe X.
les premier et second éléments occupent une position angulaire relative de repos en l'absence de transmission de couple.
- l'élasticité de la liaison élastique permet de maintenir le suiveur de came au contact de la surface de came.
la portion de transmission du bras et le suiveur de came sont agencés de telle sorte qu'en fonctionnement, le suiveur de came exerce un effort de flexion sur la portion de transmission produisant en réaction une force de réaction de la liaison élastique transmise par la portion de transmission au suiveur de came, cette force de réaction étant apte à rappeler les premier et second éléments vers la position angulaire de repos.
- La rotation relative entre les premier et second éléments est accompagnée d'un déplacement du suiveur de came sur la surface de came.
La surface de came est agencée de sorte, pour au moins certaines zones de débattement angulaire entre les premier et second éléments, le déplacement du suiveur de came sur la surface de came est accompagné d'une déformation élastique de la liaison élastique.
Le suiveur de came comporte un galet agencé pour se déplacer en roulant sur la surface de came, lors d'une rotation relative des premier et second éléments. Ainsi, on évite des frottements excessifs entre le suiveur de came et la surface de came.
- Le galet est monté mobile en rotation sur le premier élément.
Le galet est monté mobile en rotation sur le premier élément, par l'intermédiaire d'un palier à roulement.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, le galet est mobile en rotation par rapport aux premier et second éléments. Le corps roulant se déplace d'une part sur la surface de came de la portion de transmission du bras et, d'autre part, sur le premier élément. De préférence, en roulant sur la surface de came portée par la portion de transmission, le corps roulant accomplit un trajet curviligne sur le premier élément sur au moins un secteur angulaire prédéterminé, notamment en roulant.
- Le bras est formé sur un organe de transmission, ledit organe de transmission comportant :
o Une portion de fixation fixée au second élément,
o Au moins une lame flexible comportant :
■ ledit bras, sur lequel est formée la portion de transmission, ■ la liaison élastique, qui relie la portion de fixation au bras.
La liaison élastique est un coude apte à fléchir pour absorber les acyclismes lors d'une rotation relative des premier et second éléments ou lorsque le suiveur de came se déplace sur la surface de came. la lame est agencée pour fléchir dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X.
la force de réaction est une force de rappel élastique exercée par la lame flexible sur le suiveur de came en réaction à la déformation élastique de la lame flexible.
la force de réaction est une force de rappel élastique exercée uniquement par la lame flexible sur le suiveur de came en réaction à la déformation élastique de la lame flexible.
la lame flexible comporte une zone d'extrémité libre et l'amortisseur est agencé de sorte que cette zone d'extrémité libre se déplace avec une composante radiale par rapport à l'axe de rotation de l'amortisseur lorsque le suiveur de came fait fléchir la lame. Autrement dit, la distance radiale séparant l'axe de rotation de ladite zone d'extrémité distale libre varie en fonction du débattement angulaire entre le premier et le second élément. - la zone d'extrémité libre prolonge circonférentiellement la surface de came.
La portion de transmission s'étend circonférentiellement entre la liaison élastique et la zone d'extrémité libre.
l'organe de transmission comporte deux lames agencées de façon symétrique par rapport à l'axe de rotation.
- l'organe de transmission comporte plusieurs lames régulièrement disposées autour de l'axe de rotation.
Si on le souhaite, les lames sont agencées autour d'un corps annulaire en variante, l'amortisseur comporte au moins deux organes de transmission agencés par exemple de façon symétrique par rapport à l'axe de rotation. - Le cas échéant, les organes de transmission sont régulièrement disposés autour de l'axe de rotation.
Le cas échéant, chaque organe de transmission comporte une seule lame. De préférence, la portion de fixation est fixée de façon à ne pas fléchir, lorsque les premier et second éléments tournent l'un par rapport à l'autre. - Chaque lame n'est liée au second élément que par l'intermédiaire de sa portion de fixation.
L'amortisseur comporte deux lames flexibles portées par le second élément et l'amortisseur comporte deux suiveurs de came portés le premier élément, les suiveurs de came étant respectivement agencés pour coopérer avec l'une et l'autre des deux lames flexibles.
la surface de came s'étend circonférentiellement autour de l'axe de rotation X.
la surface de came comporte une position neutre occupée par le suiveur de came lorsqu'aucun couple n'est transmis par l'amortisseur.
lorsque les premier et second éléments sont en position angulaire de repos, le suiveur de came est sur la position neutre de la surface de came.
L'amortisseur est destiné à être placé dans une chaîne de transmission, c'est-à-dire entre le moteur et les roues d'un véhicule automobile.
L'amortisseur est agencé pour transmettre le couple moteur transitant du moteur aux roues. Autrement dit, il est destiné à être placé dans le chemin de transmission du couple entre le moteur et les roues.
L'amortisseur est apte à transmettre un couple compris entre 10N.m et
500N.m
L'amortisseur est apte à transmettre un couple compris entre 100 N.m et 300 N.m , par exemple 150 N.m, ou 200 N.m.
La portion de transmission comporte un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation de l'amortisseur.
La portion de transmission comporte une zone de densité réduite sur au moins deux secteurs angulaires espacés d'au moins 10 degrés autour de l'axe de rotation X, notamment d'au moins 30 degrés, en particulier d'au moins 45 degrés, par exemple d'au moins 60 degrés.
La portion de transmission comporte une zone de densité réduite sur au moins deux secteurs angulaires situés de part et d'autre de la position neutre de la portion de transmission.
Ladite au moins une zone de densité réduite s'étend, autour de l'axe de rotation X, sur un secteur angulaire d'au moins 20 degrés, notamment d'au moins 30 degrés, par exemple d'au moins 45 degrés, de préférence d'au moins 60 degrés, notamment sur le même secteur angulaire que la surface de came.
La portion de transmission du bras comporte un corps recouvert au moins partiellement d'une peau, la surface de came étant formée, au moins partiellement, sur cette peau, et la zone de densité réduite étant formée au moins sur une partie de ce corps.
Le corps et la peau sont formés dans deux matériaux distincts.
Le corps est moins dense que la peau.
- Ainsi, grâce à un matériau dédié au déplacement du suiveur de came sur la surface de came, le déplacement du suiveur de came est amélioré.
Dans un mode de réalisation de l'invention, vis-à-vis des efforts de flexion exercés par le suiveur de came sur la portion de transmission, la peau présente une raideur plus grande que la raideur du corps. Ainsi la peau permet de limiter les déformations dans la portion de transmission du bras.
Ainsi, la peau permet en outre de limiter, voire d'empêcher toute déformation de la portion de transmission lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur.
La surface de came s'étend entièrement sur cette peau.
La peau est métallique
- Au moins une partie de la zone de densité réduite est recouverte directement par la peau.
La peau est formée dans une tôle, par exemple une tôle en acier.
La peau présente une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm.
La zone de densité réduite est formée au moins en partie dans un matériau polymère renforcé en fibres, dit matériau composite.
Le corps est formé en matériau composite.
Les fibres du matériau composite sont par exemple des fibres d'aramide, des fibres de carbone, ou des fibres de verre.
Les fibres sont des fibres principalement unidirectionnelles.
- Par exemple, les fibres unidirectionnelles représentent plus de 60% de la masse fibreuse.
Les fibres unidirectionnelles s'étendent le long de la portion de transmission du bras.
Les fibres s'étendent parallèlement à la surface de came.
- Le matériau polymère appartient de préférence à la famille des thermodurcissables.
Le matériau polymère est par exemple une résine époxy. Selon une variante, le matériau polymère appartient à la famille des thermoplastiques.
Le corps et la peau sont liés l'un à l'autre, notamment au moyen d'une couche de substance adhésive. Selon une variante, la peau est directement surmoulée sur le corps.
La liaison élastique de l'organe de transmission est un coude agencé de sorte que, pour un secteur angulaire prédéterminé, l'organe de transmission comporte deux régions décalées radialement l'une de l'autre selon une direction radiale, un espace libre séparant radialement lesdites deux régions décalées radialement.
Si on le souhaite, chaque lame comporte deux régions décalées radialement l'une de l'autre selon une direction radiale, un espace libre séparant radialement lesdites deux régions décalées radialement.
Si on le souhaite, ces deux régions sont distantes de la portion de transmission.
Le coude est réalisé en matériau composite.
La portion de fixation est réalisée au moins en partie en matériau composite. La zone de densité réduite de la portion de transmission, le coude et la portion de fixation sont moulées, d'un seul tenant, en matériau composite. La peau est réalisée par découpe de tôle puis cintrage.
La peau est fixée sur le corps de la portion de transmission, notamment au moyen d'un adhésif.
Si on le souhaite, la peau et le corps peuvent être liés l'un à l'autre par verrouillage de forme.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la largeur de la peau est inférieure à la largeur de la portion de transmission.
La zone de densité réduite comporte deux bords qui bordent axialement la peau.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la peau comporte deux flancs tournés vers les bords , et au moins l'un de ses flancs comporte une contre-dépouille. Le corps comporte un bord de forme complémentaire à cette contre dépouille pour retenir la peau à la surface du corps.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la peau comporte deux contre-dépouilles et le corps comporte deux bords de forme complémentaire à ces contres dépouille pour que le corps et la peau se retiennent mutuellement l'un et l'autre.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la surface de came est bombée de façon à réduire les effets de bords et éviter des concentrations excessives de contraintes lors du déplacement du suiveur de came, notamment du galet, sur la portion de transmission (pressions de Hertz).
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la peau comporte une surface supérieure bombée, la surface de came étant formée sur cette surface supérieure bombée.
Le corps est réalisé entièrement en matériau composite.
La portion de transmission comporte un renfort permettant de renforcer la portion de transmission vis-à-vis des efforts de flexion exercés par le suiveur de came sur la portion de transmission. Ainsi le renfort augmente la raideur de la portion de transmission et limite les déformations de la portion de transmission lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur.
Si on le souhaite, le renfort est agencé sur la peau.
La peau présente une excroissance qui s'étend à l'intérieur du corps, cette excroissance formant le renfort de la peau.
Le renfort présente, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, un motif géométrique qui s'étend circonférentiellement, de façon continue ou non, autour de l'axe X, le long de la portion de transmission.
Le renfort est métallique.
Le renfort s'étend circonférentiellement le long d'au moins une partie de la portion de transmission.
Le renfort s'étend entièrement le long de la portion de transmission.
La peau et le renfort s'étendent circonférentiellement le long d'un même secteur angulaire. Le renfort comporte un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation de l'amortisseur.
Le renfort et la portion de transmission comportent le même plan de symétrie.
- La zone de densité réduite et le renfort sont liés l'un à l'autre au moyen d'une couche de substance adhésive.
Le renfort s'étend, depuis la peau, sur au moins la moitié de la hauteur de la portion de transmission.
Le coude est dépourvu de renfort.
- La peau et le renfort sont formés d'un seul tenant, notamment dans un profilé extrudé. Ainsi, le nombre de pièces à assembler est limité et la fabrication est simplifiée. Par exemple, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, ce profilé extrudé peut avoir une forme de T.
Le renfort comporte une armature noyée au moins en partie dans la zone de densité réduite, par exemple dans le matériau composite. Selon un mode de réalisation, le renfort est une armature noyée au moins en partie dans la zone de densité réduite, par exemple dans le matériau composite.
- Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la hauteur de l'armature s'étend sur au moins un cinquième de la hauteur de la portion de transmission, notamment au moins un quart, par exemple au moins un tiers, notamment au moins la moitié de la hauteur de la portion de transmission.
- L'armature s'étend perpendiculairement à la surface de came.
L'armature s'étend perpendiculairement à l'axe de rotation de l'amortisseur. L'armature s'étend entièrement le long de la portion de transmission.
La peau et l'armature sont liées.
La peau et l'armature sont formées d'un seul tenant, notamment dans un profilé extrudé. Par exemple, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, ce profilé extrudé a une forme de T. Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'armature s'étend à mi-largeur de la portion de transmission. L'armature comporte une prise agencée pour retenir, notamment radialement, l'armature dans la zone de densité réduite, notamment dans le matériau composite.
la prise s'étend entièrement le long de cette armature.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'armature a une forme de T.
L'armature et la peau sont liées et la prise est agencée sur l'armature, sur un bord de l'armature radialement opposé à la peau. La peau, l'armature et la prise peuvent être formées d'un seul tenant, notamment dans un profilé extrudé. Par exemple, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, ce profilé extrudé a une forme de I .
- L'armature comporte un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation de l'amortisseur. L'armature et la portion de transmission comportent le même plan de symétrie.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la hauteur de l'armature est plus faible que la hauteur du corps.
La prise de l'armature est entièrement noyée dans la zone de densité réduite, par exemple dans le matériau composite.
Le renfort comporte une semelle qui s'étend circonférentiellement le long d'au moins une partie de la surface du corps opposée à la peau.
- Cette semelle augmente la raideur de la portion de transmission et limite les déformations, notamment élastiques, de la portion de transmission lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur. La semelle permet en outre d'absorber les contraintes de compression, ce qui est notamment avantageux lorsque la zone de densité réduite est composée de matériau composite à fibres unidirectionnelles, ces dernières étant fragiles vis-à-vis des charges en compression.
La semelle est métallique.
La semelle s'étend entièrement le long de la portion de transmission La semelle s'étend sensiblement parallèlement à la peau.
La peau et la semelle s'étendent le long d'un même secteur angulaire.
La semelle est formée dans une tôle.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la semelle et la peau sont séparées par la zone de densité réduite.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission comporte une semelle et une armature.
- La semelle et l'armature sont liées l'une à l'autre.
La semelle et l'armature sont formées dans une même pièce.
L'armature relie la semelle et la peau.
La semelle, l'armature et la peau sont formées dans une même pièce, notamment dans un profilé extrudé, notamment en I.
Le renfort comporte au moins une aile qui, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'amortisseur, recouvre au moins en partie la portion de transmission.
Le renfort comporte deux ailes entre lesquelles est agencée la zone de densité réduite. Le cas échéant, la peau relie ces deux ailes.
- Aile et peau sont formées dans une même pièce, notamment dans un profilé extrudé en forme de L lorsqu'il a une seule aile ou de U lorsqu'il y a deux ailes.
La peau et l'aile s'étendent le long d'un même secteur angulaire.
- Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'aile s'étend sur toute la hauteur de la portion de transmission.
Selon un autre mode de réalisation ou en combinaison avec l'utilisation d'une zone de densité réduite en matériau composite, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'une au moins des zones de densité réduite de la portion de transmission est un évidement situé à distance de la surface de came, l'évidement étant situé à l'intérieur d'un espace rectangulaire dans lequel s'inscrit la portion de transmission.
- Au moins l'un de ces évidements est formé au moins en partie, à mi hauteur de la portion de transmission. Autrement dit, au moins une partie de l'évidement est distante des coins de l'espace rectangulaire.
Selon un mode de réalisation, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la largeur de l'évidement est inférieure à la largeur de la portion de transmission. Notamment, l'évidement n'est pas nécessairement un trou débouchant traversant la largeur de la lame.
La portion de transmission est formée par un profilé extrudé le long duquel s'étend la surface de came, ce profilé étant recourbé autour de l'axe de rotation de l'amortisseur.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission comporte un renfort et présente une forme de U, de I, de T, ou de L. De préférence, la portion de transmission est formée par un profilé extrudé en forme de U, de I, de T, ou de L.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission présente une forme de I, avec une tête sur laquelle est formée la surface de came, une base, et une âme reliant la base et la tête.
- Le cas échéant, la base et l'âme forment le renfort de la portion de transmission.
la portion de transmission comporte deux évidements s'étendant circonférentiellement autour de l'axe X, les deux évidements étant agencés axialement de part et d'autres de l'âme.
- Si on le souhaite, la base présente une largeur inférieure à la largeur de la tête.
dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la base peut présenter une forme arrondie, par exemple en forme de goutte. Si on le souhaite, dans ce plan, l'âme de la portion de transmission comporte une portion amincie, dans le sens de la largeur, à mi-hauteur.
Dans ce plan, les parois latérales de l'âme, adjacentes avec les évidements, sont courbes. Ainsi, l'évolution progressive de la largeur de l'âme permet d'éviter l'apparition de zones d'accumulation de contraintes qui seraient susceptibles de fragiliser la portion de transmission. Par ailleurs, la mise en œuvre de parois courbes permet de faciliter le procédé de fabrication de la portion de transmission en I lorsqu'elle est réalisée par forgeage.
Lorsque, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission présente une forme de
U, la portion de transmission comporte un seul évidement s'étendant circonférentiellement autour de l'axe X.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission en U comporte une tête sur laquelle est formée la surface de came, et deux ailes latérales reliées par la tête, l'évidement étant agencé entre ces ailes.
Les deux ailes forment le renfort de la portion de transmission.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission, présente une forme de U, de I, de T, ou de L, la surface de came étant formée sur une première portion du profilé et la seconde portion du profilé forme le renfort de la portion de transmission.
En variante, la portion de transmission comporte une pluralité de zones de densité réduite formées par des évidements traversant, dans la largeur, la portion de transmission. Par exemple, l'évidement est un orifice traversant ménagé dans la largeur de la portion de transmission. Pour abaisser significativement la masse de la portion de transmission, ces orifices traversant sont de préférence dépourvus de pièce additionnelle les comblant en partie ou en totalité.
La portion de transmission comporte au moins deux orifices espacés d'au moins 10 degrés autour de l'axe de rotation X, notamment d'au moins 30 degrés, en particulier d'au moins 45 degrés, par exemple d'au moins 60 degrés. La portion de transmission comporte au moins deux orifices situés de part et d'autre de la position neutre de la portion de transmission.
L'évidement traversant s'étend, autour de l'axe de rotation X, sur un secteur angulaire d'au moins 20 degrés, notamment d'au moins 30 degrés, par exemple d'au moins 45 degrés, de préférence d'au moins 60 degrés, si on le souhaite sur le même secteur angulaire que la surface de came.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'armature présente une forme de V.
- L'armature est séparée de la peau par la zone de densité réduite.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, les évidements peuvent être des chanfreins agencés sur les coins de la portion de transmission opposés à la surface de came.
Ces chanfreins peuvent s'étendre au moins jusqu'à mi-hauteur de la portion de transmission.
La portion de transmission peut comporter, une première zone de densité réduite, par exemple en matériau composite, et une deuxième zone de densité réduite, comprenant par exemple au moins un évidement, notamment des chanfreins.
L'invention porte aussi sur :
Un procédé de fabrication d'une portion de transmission d'un bras pour un amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple, notamment pour automobile, en particulier pour un dispositif d'embrayage, l'amortisseur comportant :
- un premier élément mobile en rotation autour d'un axe de rotation (X),
un second élément mobile en rotation autour de l'axe de rotation (X), et mobile en rotation par rapport au premier élément autour de l'axe de rotation (X), le bras étant relié par une liaison élastique au second élément de l'amortisseur, ce bras comportant une surface de came agencée pour coopérer, lors l'une rotation relative entre les premier et second éléments, avec un suiveur de came afin de permettre le transfert de couple entre le premier et second élément, la portion de transmission étant la portion du bras le long de laquelle s'étend la surface de surface de came, le procédé comportant les étapes suivantes : o fournir un profilé extrudé ou une peau comportant la surface de came,
o cintrer ladite peau ou ledit profilé de façon à courber la surface de came de l'amortisseur.
Selon d'autres modes de réalisation avantageux, le procédé peut présenter plusieurs des caractéristiques suivantes :
Le procédé de fabrication comporte en outre une étape d'usinage de la surface de came.
La portion de transmission comporte un corps recouvert au moins partiellement de la peau, le corps étant formé au moins en partie d'un matériau polymère renforcé de fibres, dit matériau composite, et le procédé comportant les étapes suivantes :
o mouler le corps en matériau composite dans un matériau polymère renforcé en fibres,
o lier le corps et la peau cintrée. l'étape de liaison d'au moins une partie du corps et de la peau est réalisée lors du moulage du corps en matériau composite, la peau étant présente dans le moule, le corps étant surmoulé sur la peau, le corps étant lié à la peau par verrouillage de forme. la portion de transmission comporte un renfort, par exemple formé dans profilé extrudé métallique cintré, le corps étant surmoulé sur le renfort. la peau et le corps comportent des moyens de liaison mutuels par verrouillage de forme. le bras est formé sur un organe de transmission, ledit organe de transmission comportant une portion de fixation, une liaison élastique reliant le bras à la portion de fixation, caractérisé en ce que la portion de fixation, la liaison élastique et la zone de densité réduite de la portion de transmission sont formées d'un seul tenant partie dans le matériau polymère renforcé en fibres, dit matériau composite lors de l'étape de moulage. le bras est formé sur un organe de transmission, ledit organe de transmission comportant une portion de fixation, une liaison élastique reliant le bras à la portion de fixation, et la portion de transmission, caractérisé en ce que la portion de fixation, la liaison élastique et la portion de transmission sont formés d'un seul tenant dans le profilé extrudé cintré.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées.
Sur ces figures :
La figure 1 est une vue de face d'un double volant amortisseur illustrant le fonctionnement général d'un amortisseur de torsion, dans laquelle l'organe de transmission et les suiveurs de came sont représentés en pointillés.
La figure 2 est une vue en coupe du double volant amortisseur de la figure 1 , selon ll-ll.
La figure 3 est une vue en perspective du double volant amortisseur de la figure 1 .
La figure 4 est une vue en perspective du double volant amortisseur des figures 1 à 3, dans laquelle le volant d'inertie secondaire est représenté désassemblé et écarté du volant d'inertie primaire ; pour présenter le premier mode de réalisation de l'invention.
- La figure 5 est une vue en coupe d'un double volant amortisseur présentant un second mode de réalisation de l'invention.
Les figures 6, 7, 8 et 9 présentent différentes vues de l'organe de transmission de la figure 5.
Les figures 10, 11 , et 12 présentent différentes variantes du second mode de réalisation. Les figures 13, 14, et 15 présentent différentes vues, respectivement en perspective, de face, et en coupe, d'un troisième mode de réalisation de l'invention.
Les figures 16, 17, et 18 présentent différentes vues, respectivement en perspective, de face, et en coupe, d'un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Les figures 19, 20, et 21 présentent différentes vues, respectivement en perspective, de face, et en coupe, d'un cinquième mode de réalisation de l'invention.
- Les figures 22, 23, et 24 présentent différentes vues, respectivement en perspective, de face, et en coupe, d'un sixième mode de réalisation de l'invention.
Les figures 25, 26, et 27 présentent différentes vues, respectivement en perspective, de face, et en coupe, d'un septième mode de réalisation de l'invention.
Les figures 28 et 29 présentent deux vues, respectivement en perspective et en coupe, d'un huitième mode de réalisation de l'invention.
Les figures 30 et 31 présentent deux vues, respectivement en perspective et en coupe, d'un neuvième mode de réalisation de l'invention.
- Les figures 32 et 33 présentent deux vues, respectivement en perspective et en coupe, d'un dixième mode de réalisation de l'invention.
Les figures 34, 35, et 36 présentent différentes vues, respectivement en perspective, de face, et en coupe d'un onzième mode de réalisation de l'invention. Rappelons que l'orientation « axiale » est définie par l'axe (X) de rotation des éléments de l'amortisseur de torsion. L'orientation « radiale » est dirigée orthogonalement à l'axe (X) de rotation des éléments de l'amortisseur de torsion. L'orientation « circonférentielle » est dirigée orthogonalement à l'axe de rotation de l'amortisseur et orthogonalement à la direction radiale. Ainsi, un élément décrit comme se développant circonférentiellement est un élément dont une composante se développe selon une direction circonférentielle, autrement dit autour de l'axe de rotation. De même, l'indication d'un angle ou d'un secteur angulaire s'interprète comme délimité par deux droites d'un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X et sécante au niveau dudit axe de rotation X.
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 de rotation de l'amortisseur de torsion, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
Par ailleurs, coupée en tout plan comprenant l'axe de rotation X, la portion de transmission présente une largeur L s'étendant selon la direction axiale, parallèlement à l'axe X, et une hauteur h s'étendant selon la direction radiale.
L'amortisseur est destiné à être placé dans une chaîne de transmission, c'est-à-dire entre le moteur et les roues d'un véhicule automobile, pour transmettre, dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le couple moteur transitant du moteur aux roues. Dans une variante, l'amortisseur peut être placé en dérivation par rapport au chemin emprunté par le couple moteur, notamment dans le cas d'un batteur.
On se réfère d'abord aux figures 1 à 4 qui illustrent un premier mode de réalisation de l'invention dans le cadre d'un double volant amortisseur 1 . Les premier et second éléments sont formés ici respectivement par les volants d'inertie secondaire et primaire. Le double volant amortisseur 1 comprend un volant d'inertie primaire 2, destiné à être fixé en bout d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, non représenté, et un volant d'inertie secondaire 3 qui est centré et guidé sur le volant primaire 2 au moyen d'un palier à roulement à billes 4. Le volant secondaire 3 est destiné à former le plateau de réaction d'un embrayage, non représenté, relié à l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesse. Les volants d'inertie primaire 2 et secondaire 3 sont destinés à être montés mobiles autour d'un axe de rotation X et sont, en outre, mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour dudit axe X.
Le volant primaire 2 comporte un moyeu 5 radialement interne supportant le palier à roulement 4, une portion annulaire 6 s'étendant radialement depuis le moyeu 5 et une portion cylindrique 7 s'étendant axialement, du côté opposé au moteur, depuis la périphérie externe de la portion annulaire 6. La portion annulaire 6 est pourvue, d'une part, d'orifices de passage de vis 8 de fixation, destinés à la fixation du volant primaire 2 sur le vilebrequin du moteur et, d'autre part, d'orifices de passage de rivets 9 pour la fixation d'un organe de transmission sur le volant primaire 2. Le volant primaire 2 porte, sur sa périphérie extérieure, une couronne dentée 10 pour l'entraînement en rotation du volant primaire 2, à l'aide d'un démarreur.
Le moyeu 5 du volant primaire comporte un épaulement 1 1 servant à l'appui d'une bague interne du palier à roulement 4 et qui retient ladite bague interne en direction du moteur. De même, le volant secondaire 3 comporte sur sa périphérie interne un épaulement 12 servant à l'appui d'une bague externe du palier à roulement 4 et retenant ladite bague externe en direction opposée au moteur.
Le volant secondaire 3 comporte une surface annulaire plane 13, tournée du côté opposé au volant primaire 2, formant une surface d'appui pour une garniture de friction d'un disque d'embrayage, non représenté. Le volant secondaire 3 comporte, à proximité de son bord externe, des plots 14 et des orifices 15 servant au montage d'un couvercle d'embrayage. Le volant secondaire 3 comporte en outre des orifices 16, disposés en vis-à-vis des orifices formés dans le volant primaire 2, et destinés au passage des vis 8, lors du montage du double volant amortisseur 1 sur le vilebrequin.
Les volants primaire 2 et secondaire 3 sont couplés en rotation par un organe de transmission 30. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, ce moyen d'amortissement comporte deux lames flexibles 17a, 17b montées solidaires en rotation du volant primaire 2. Pour ce faire, les lames flexibles 17a, 17b sont portées par une portion de fixation, ici un corps annulaire 18 pourvu d'orifices permettant le passage des rivets 9 de fixation au volant primaire 2. Le corps annulaire 18 comporte en outre des orifices 19 pour le passage des vis 8 de fixation du double volant amortisseur 1 au nez du vilebrequin. Le corps de fixation reste fixe, autrement dit il ne fléchit pas, lorsque les volants tournent l'un par rapport à l'autre. Ces organes de transmission peuvent par exemple être découpés dans une tôle ou réalisés en fonderie. Les deux lames flexibles 17a et 17b sont symétriques par rapport à l'axe de rotation X de l'amortisseur.
On voit sur la figure 4 que les lames flexibles 17a, 17b comportent chacune d'une part un bras 81 s'étendant de manière sensiblement circonférentielle autour de l'axe X et comportant la surface de came 20 et d'autre part une liaison élastique 82. La portion du bras 81 le long de laquelle s'étend la surface de came 20 est appelée « portion de transmission ». Les bras 81 sont reliés à la portion de fixation 18 de l'organe de transmission 30 par la liaison élastique 82 qui est ici coudée. La liaison élastique 82 et les bras 81 forment donc ici la lame flexible 17a et la lame flexible 17b. Le coude 82 est apte à fléchir lors d'une rotation relative des volants primaire et secondaire.
Le volant secondaire 3 comporte deux suiveurs de came 24 agencés pour coopérer chacun avec une surface de came 20. Le mouvement de flexion des lames 17a et 17b est accompagné d'une rotation relative entre les volants primaire et secondaire pour amortir les acyclismes de rotation entre les volants primaire et secondaire. Les suiveurs de came 24 se déplacent sur les surfaces de came 20 lors de cette rotation relative. Les surfaces de came 20 sont agencées sur les bras 81 pour coopérer, lors l'une rotation relative entre les volants primaire et secondaire, avec les suiveurs de came 24 afin de permettre le transfert de couple entre les volants.
Les suiveurs de came 24 comportent des galets 21 portés par des tiges cylindriques 22 fixées au volant secondaire 3. Les galets 21 sont montés mobiles en rotation sur les tiges cylindriques 22 autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe de rotation X. Grâce à la liaison élastique 82, les galets 21 sont maintenus en appui contre leur surface de came 20 et sont agencés pour rouler contre ladite surface de came 20 lors d'un mouvement relatif entre les volants primaire 2 et secondaire 3. Les galets 21 sont disposés radialement à l'extérieur de leur surface de came 20 respective de sorte à maintenir radialement les lames flexibles 17a, 17b lorsqu'elles sont soumises à la force centrifuge. De façon à réduire les frottements parasitaires susceptibles d'affecter la fonction d'amortissement, les galets 21 sont avantageusement montés en rotation sur les tiges cylindriques par l'intermédiaire d'un palier à roulement. A titre d'exemple, le palier à roulement pourra être un roulement à billes ou à rouleaux. Dans un mode de réalisation, les galets 21 présentent un revêtement antifriction.
Les volants primaire et secondaire 2 et 3 occupent une position angulaire relative de repos en l'absence de transmission de couple. La surface de came 20 comporte une position neutre N occupée par le suiveur de came 24 lorsqu'aucun couple n'est transmis par l'amortisseur. Lorsque les volants primaire et secondaire 2 et 3 sont en position angulaire de repos, le suiveur de came est sur la position neutre de la surface de came 20.
Chaque surface de came 20 est agencée de telle sorte que, pour un débattement angulaire entre le volant primaire 2 et le volant secondaire 3, par rapport à une position angulaire relative de repos, le déplacement du galet 21 sur celle-ci exerce un effort de flexion sur la lame flexible. Par réaction, chaque lame flexible 17a, 17b exerce sur chaque galet 21 une force de rappel qui tend à ramener les volants primaire 2 et secondaire 3 vers leur position angulaire relative de repos. Cette force de réaction est une force de rappel élastique exercée par les lames flexibles sur les galets 21 en réaction à la flexion des lames 17a et 17b. La force de réaction est une force de rappel élastique exercée uniquement par chaque lame flexible 17a, 17b sur les galets 21 en réaction à la déformation élastique de la lame.
Autrement dit, les surfaces de came 20 sont agencées de sorte, pour au moins certaines zones de débattement angulaire entre les premier et second éléments, le déplacement des suiveurs de came 24 sur les surfaces de came 20 est accompagné d'une déformation élastique des liaisons élastiques 82.
Ainsi, les lames flexibles 17, 17b sont aptes à transmettre un couple entraînant du volant primaire 2 vers le volant secondaire 3 (sens direct) et un couple résistant du volant secondaire 3 vers le volant primaire 2 (sens rétro). L'amortisseur est ainsi apte à transmettre un couple compris entre 10N.m et 500N.m.
Chaque lame flexible comporte une zone d'extrémité libre 80 et l'amortisseur est agencé de sorte que cette zone d'extrémité libre 80 se rapproche de l'axe de rotation de l'amortisseur lorsque le suiveur de came 24 fait fléchir la lame. Autrement dit, la distance radiale séparant l'axe de rotation X de ladite zone d'extrémité distale libre 80 varie en fonction du débattement angulaire entre le premier et le second élément. Cette zone d'extrémité libre 80 prolonge circonférentiellement la surface de came 20.
Sur la figure 4, on voit que la portion du bras 81 le long de laquelle s'étend la surface de came, dite portion de transmission 83, présente des zones de densité réduite 84. Les zones de densité réduite sont formées par des évidements 84 ménagés dans la portion de transmission. Il s'agit ici d'orifices 84 traversant, dans la largeur, parallèlement à l'axe de rotation X, la portion de transmission 83. Ces orifices allègent la portion de transmission 83. Ainsi, le bras 81 sollicite plus modérément le suiveur de came 24, en particulier dans des plages de vitesse importantes, lorsque les efforts centrifuges sont les plus importants. De plus, l'allégement du bras contribue à l'allégement global de l'amortisseur.
Ici, chaque portion de transmission 83 comporte cinq orifices 84 espacés chacun d'environ 10 degrés par rapport aux orifices voisins. Les orifices 84 sont agencés ainsi, autour de l'axe de rotation X, sur un secteur angulaire d'environ 45 degrés.
Certains orifices 84 sont situés sur la portion de transmission sur laquelle roule le suiveur de came dans le sens direct et d'autres orifices sont situés sur la portion de transmission sur laquelle roule le suiveur de came dans le sens rétro. Autrement dit, les orifices sont situés de part et d'autre de la position neutre N de la surface de came. Ces orifices 84 sont réalisés en perçant, dans le sens de la largeur, les portions de transmission des lames qui peuvent ici être fabriquées intégralement en métal, par exemple en acier. Ces perçages 84 sont suffisamment grands pour alléger significativement la portion de transmission et ne doivent pas être trop importants pour éviter de fragiliser la lame. Leur diamètre peut par exemple être compris entre 5 mm et 10 mm.
On se réfère maintenant aux figures 5 à 9 qui illustrent un second mode de réalisation de l'invention, encore dans le cadre d'un double volant amortisseur. Les éléments identiques ou analogues aux éléments des figures 1 à 4, c'est-à-dire remplissant la même fonction, portent le même chiffre de référence augmenté de 100.
Dans ce mode de réalisation, chaque organe de transmission 130 comporte une seule lame flexible 1 17. L'amortisseur comporte ici deux organes de transmission 130 disposés de façon symétrique par rapport à l'axe X, à distance l'un de l'autre.
Les suiveurs de came 124 comportent des galets 121 montés mobiles en rotation sur le volant primaire 102 autour d'une tige 122 fixée au volant primaire 102.
Comme on le voit sur la vue en coupe de la figure 5 comprenant l'axe de rotation X et coupant la surface de came de la portion de transmission, la portion de transmission du bras peut être multi-matières, ici bi-matières.
La zone de densité réduite 184 est formée ici dans le matériau de la portion de transmission présentant la densité la plus faible. Il s'agit ici d'un matériau composite Comme on le voit sur la figure 7, la zone de densité réduite s'étend de part et d'autre de la position neutre N de la portion de transmission 183. La zone de densité réduite en matériau composite 184 s'étend, autour de l'axe de rotation X, tout le long de la portion de transmission 183, ici sur un secteur angulaire d'environ 90 degrés.
Comme on le voit sur la figure 9, qui montre une section de la portion de la portion de transmission selon la coupe CC de la figure 8, la zone de densité réduite 184 est située à distance de la surface de came 120. Ainsi l'allégement de la portion de transmission 183 ne nuit pas à la rigidité de la surface de came 120 et au déplacement du suiveur de came 124 sur celle-ci, en particulier lorsque le suiveur de came comporte un galet 121 roulant sur la surface de came 120.
La portion de transmission 183 du bras comporte un corps 185 recouvert d'une peau 186, la surface de came 120 étant formée, au moins partiellement sur cette peau 186, et la zone de densité réduite 184 étant formée ici intégralement par le corps 185.
Le corps 185 et la peau 186 sont formés dans deux matériaux distincts. La densité moyenne du corps est plus faible que la densité moyenne de la peau 186.
De même, le matériau de la peau 186 peut être choisi, notamment de part ses caractéristiques de dureté, de manière à favoriser le déplacement du suiveur de came sur la surface de came, notamment lorsque le suiveur de came est un galet roulant.
La peau 186 recouvre ici entièrement le corps 185 dans sa largeur. La courbure du profil de came peut être obtenue lors d'une opération de cintrage de la peau. Un usinage complémentaire peut permettre, si on le souhaite, d'améliorer la précision de la courbure de la surface de came. De même, vis-à-vis des efforts de flexion exercés par le suiveur de came sur la portion de transmission 183, la peau présente une raideur plus grande que la raideur du corps. Ainsi, la peau permet en outre de limiter, si on le souhaite, les déformations dans la portion de transmission 183 du bras. En fonction de son dimensionnement, la peau permet de limiter, voire d'empêcher toute déformation de la portion de transmission 183 lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur.
Dans le mode de réalisation représenté, la surface de came 120 s'étend entièrement sur la peau 186. Pour assurer un bon déplacement du suiveur de came 124 et limiter l'usure, de la surface de came, la peau 186 est formée dans un matériau métallique. La peau est par exemple formée dans une tôle en acier dont l'épaisseur est comprise entre 1 et 3 mm.
Circonférentiellement, la peau présente ici une épaisseur (hauteur) constante. Dans une variante, on peut faire varier l'épaisseur de la peau pour affiner la définition du profil de came. Une telle opération peut par exemple être effectuée par usinage avant ou après assemblage de la peau 186 et du corps 185.
Le corps 185 est formé dans un matériau polymère renforcé en fibres, dit matériau composite. Les fibres du matériau composite sont ici des fibres de carbone. Ces fibres sont des fibres unidirectionnelles qui s'étendent le long de la portion de transmission 183 du bras. Les fibres s'étendent par exemple parallèlement à la surface de came. Le matériau polymère appartient à la famille des thermodurcissables. Le matériau polymère est ici une résine époxy. Comme on peut le voir sur la figure 7, le corps de la portion de transmission est réalisé entièrement en matériau composite.
Le corps 185 et la peau 186 sont liés si on le souhaite l'un à l'autre au moyen d'une couche de substance adhésive 187. La liaison élastique 182 de l'organe de transmission est un coude 182 agencé de sorte que, pour un secteur angulaire prédéterminé, la lame comporte deux régions décalées radialement l'une de l'autre selon une direction radiale, un espace libre E séparant radialement lesdites deux régions décalées radialement. De préférence, le coude, qu'il soit réalisé comme décrit ci-dessus ou comme dans le premier mode de réalisation, est également réalisé en matériau composite. En comparaison avec un coude en métal, notamment en acier, la réalisation du coude en matériau composite permet d'avoir plus d'élasticité, d'accepter un niveau de contraintes supérieur, et de stocker plus d'énergie dans la lame 1 17.
Pour fabriquer un organe de transmission de ce type, la peau peut être réalisée par découpe de tôle puis cintrage. La zone de densité réduite 184 de la portion de transmission 183, le coude 182 et la portion de fixation 1 18 sont moulés, d'un seul tenant, en matériau composite. La peau peut être ensuite fixée sur le corps de la portion de transmission 183, notamment au moyen de la substance adhésive 187.
On se reporte maintenant aux figures 10, 1 1 et 12 qui présentent des variantes du second mode de réalisation. Les différences portent sur la forme de la peau 186 et sur son assemblage avec le corps 185.
Dans la section de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 10, on voit que, la largeur de la peau est inférieure à la largeur de la portion de transmission 183. La zone de densité réduite 184 comporte deux bords 188a et 188b qui bordent axialement la peau 186. La zone de densité réduite 184 est par exemple formée dans un matériau composite comme précédemment. Dans la section de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 1 1 , on voit que la peau 186 et le corps 184 peuvent être assemblés l'un à l'autre par verrouillage de forme. Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la peau 186 comporte en effet sur chacun de ses flancs 189a et 189b une contre-dépouille et le corps comporte deux bords 188a et 188b de formes complémentaires à ces contre-dépouilles pour que le corps 185 et la peau 186 se retiennent mutuellement l'un et l'autre.
Pour les deux variantes représentées sur les figures 1 1 et 12, le matériau composite peut être surmoulé sur la peau après l'opération de cintrage de la peau. La peau et le corps sont alors maintenus l'un et l'autre par verrouillage e forme.
Dans la section de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 12, on voit que la peau 186 comporte une surface supérieure bombée, la surface de came 120 étant formée par cette surface supérieure bombée de façon à réduire les effets de bords et éviter des concentrations excessives de contraintes lors du déplacement du suiveur de came 124, en particulier du galet 121 , sur la portion de transmission 183 (pressions de Hertz).
Les figures 13 à 15 décrivent un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la portion de transmission comporte en outre un renfort 190. Cet ajout est applicable à l'un quelconque des modes de réalisation présenté sur les figures 5 à 12.
La peau 186 de la portion de transmission 183 comporte un renfort 190 permettant de renforcer la portion de transmission vis-à-vis des efforts de flexion exercés par le suiveur de came sur la portion de transmission 183. La peau 186 présente une excroissance 190 qui s'étend à l'intérieur du corps 185. Ainsi le renfort augmente la raideur de la portion de transmission 183 et limite les déformations de la portion de transmission 183 lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur.
Ce renfort est métallique. Il s'étend entièrement le long de la portion de transmission 183. La peau 186 et le renfort 183 s'étendent le long d'un même secteur angulaire. Le corps est composé de nouveau de matériau composite, intégralement dans cet exemple.
Le corps 185 et le renfort 190 peuvent être liés l'un à l'autre au moyen d'une couche de substance adhésive 191 .
La peau 186 et le renfort 190 sont formés ici d'un seul tenant dans un profilé extrudé ayant une forme de T.
Le renfort 190 est une armature 193 noyée dans la zone de densité réduite 184 c'est-à-dire ici dans le matériau composite.
Dans la section C-C de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 15, on voit que la hauteur de l'armature s'étend, depuis la peau, sur au moins la moitié de la hauteur de la portion de transmission 183, ici sur environ quatre cinquième de la hauteur de la portion de transmission 183. Cette armature 193 s'étend sensiblement perpendiculairement à la surface de came 120 et à l'axe de rotation de l'amortisseur. L'armature s'étend, autour de l'axe X, sur le même secteur angulaire que la surface de came.
On voit sur la figure 13 que le coude est lui aussi formé dans un matériau composite. L'utilisation de matériau composite pour la réalisation de la liaison élastique coudée 182 permet d'accepter un niveau de contraintes supérieur, et de stocker plus d'énergie dans la lame. Etant dépourvu de renfort, le coude offre des possibilités de déformation plus grandes que la portion de transmission, ce qui permet de stocker plus d'énergie.
Le renfort agencé sur la portion de transmission permet de limiter les déformations uniquement au niveau de la portion de transmission. En limitant les déformations sur la portion de transmission, on peut prévoir plus précisément les propriétés d'amortissement de l'amortisseur et dimensionner plus précisément le profil de came 120. Les figures 16 à 18 décrivent un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le renfort 190 de la portion de transmission est une armature 193 qui comporte une prise 192.
Cette prise 192 est entièrement noyée dans le matériau composite de façon à retenir, notamment radialement, l'armature 193 dans le matériau composite. Ainsi l'armature 193 et la zone de densité réduite sont retenues l'une à l'autre par un verrouillage de forme.
La prise 192 s'étend circonférentiellement entièrement le long de l'armature
193.
Dans la section C-C de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 18, on voit que l'armature 193 a une forme de T. L'armature 193 et la peau 186 sont liés l'un à l'autre et la prise 192 est agencée, sur un bord de l'armature radialement opposé à la peau. Dans la section présentée sur la figure 18 on voit que la peau 186 et l'armature 193 sont formées ici d'un seul tenant dans un profilé extrudé ayant sensiblement une forme de I , la largeur de la prise 192 étant ici plus courte que la largeur de la peau 186.
Les figures 19 à 21 décrivent un cinquième mode de réalisation de l'invention dans lequel le renfort 190 comporte une semelle 194.
Le renfort 190 comporte ici une armature 193 et une semelle 194. Dans la section de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 21 , on voit que la semelle 194 et l'armature 193 sont liées l'une à l'autre. L'armature 193 relie la semelle 194 et la peau 186. La semelle 194, l'armature 193 et la peau 186 sont formées dans une même pièce, un profilé extrudé en forme de I . Sur la portion de transmission 183, il y a donc ici un corps 185 en deux parties, à savoir deux zones de densité réduite 184a et 184b en matériau composite agencées axialement de part et d'autre de l'armature 183. Ces deux zones de densité réduites en matériau composite s'étendent circonférentiellement autour de l'axe X le long de la portion de transmission. Ces deux zones 184a et 184b se rejoignent ensuite au-delà de la portion de transmission en direction du coude. Cette semelle 194 augmente la raideur de la portion de transmission 183 et limite les déformations, notamment élastiques, de la portion de transmission 183 lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur. La semelle 194 permet aussi d'encaisser les contraintes de compression susceptible de dégrader le matériau composite 184.
Dans le mode de réalisation présenté sur les figures 22 à 24. Le renfort 190 est uniquement formé par la semelle 194. Le renfort est ici dépourvu d'armature noyée dans la zone de densité réduite 184. Dans la section de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 24, on voit que la semelle 194 et la peau 186 sont entièrement séparées par la zone de densité réduite 184, à savoir le matériau composite. Comme précédemment, cette semelle 184 augmente la raideur de la portion de transmission 183 et limite les déformations, notamment élastiques, de la portion de transmission 183 lorsqu'un couple est transmis par l'amortisseur. La semelle 194 permet aussi d'encaisser les contraintes de compression susceptible de dégrader le matériau composite.
Cette semelle 194 est métallique. Elle est par exemple formée dans une tôle.
Elle s'étend entièrement le long de la portion de transmission 183. Dans l'exemple présenté figure 22, on voit que la semelle s'étend sensiblement parallèlement à la peau 186. La peau 186 et la semelle 194 s'étendent le long d'un même secteur angulaire. Si on le souhaite, l'assemblage par verrouillage de forme entre la peau et le corps présenté aux figures 1 1 et 12 peut être appliqué à l'assemblage de la semelle 194 et du corps 185. Le corps peut être ainsi surmoulé sur la semelle.
Vis-à-vis des efforts de flexion exercés par le suiveur de came sur la portion de transmission, la semelle a une raideur plus grande que la zone de densité réduite, ce qui permet ainsi de renforcer le corps 185 de la portion de transmission.
Dans la section de la portion de transmission coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation X, telle que présentée sur la figure 24, on voit aussi que la largeur de la semelle 194 est égale à la largeur du corps 185 en matériau composite.
Les figures 25 à 27 décrivent un autre mode de réalisation d'une portion de transmission bi-matière. Le corps 185 est formé une nouvelle fois de matériau composite et le renfort 190 comporte ici deux ailes 196a et 196b qui sont agencées sur chaque flanc de la portion de transmission 183.
La zone de densité réduite 184 est agencée axialement entre ces deux ailes 196a et 196b. Les ailes 196a et 196b et la peau 186 sont formées dans une même pièce, à savoir dans un profilé extrudé en forme de U. La peau et les ailes s'étendent le long d'un même secteur angulaire. On remarque sur la figure 25 que les ailes s'étendent sur toute la hauteur de la portion de transmission 183. On voit que dans les troisième, quatrième, cinquième, sixième et septième modes de réalisation présentés sur les figures 13, 16, 19, 22, et 25 que le renfort présente, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, un motif géométrique qui s'étend circonférentiellement, de façon continue, autour de l'axe X, le long de la portion de transmission 183. Les renforts 190 comportent des plans de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation de l'amortisseur. Les renforts et les portions de transmission 183 comportent des plans de symétrie communs.
Dans les troisième, quatrième, cinquième et septième modes de réalisation des figures 13, 16, 19 et 25, le renfort et la peau son liés. Les peaux 186 et les renforts 190 sont fabriqués d'une seule pièce pour simplifier la structure et la fabrication de la portion de transmission (figures 13, 16, 19, 25).
On se réfère maintenant aux figures 28 à 33 qui illustrent d'autres modes de réalisation de l'invention dans lesquels les zones de densité réduite sont des évidements. Les éléments identiques ou analogues aux éléments des figures 5 à 27, c'est-à-dire remplissant la même fonction, portent le même chiffre de référence augmenté de 100. Seules les portions de transmission sont représentées pour faciliter la compréhension. Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, les zones de densité réduites correspondent à des évidements 284, 284a, 284b situés à distance de la surface de came, à l'intérieur de Γ espace rectangulaire 298 dans lequel s'inscrit la portion de transmission 283. Ces évidements s'étendent circonférentiellement autour de l'axe de rotation X, le long de la portion de transmission, ici sur un secteur angulaire d'environ 90 degrés.
Selon les huitième et neuvième modes de réalisation représentés sur les figures 28 à 31 , la portion de transmission 283 est formée par un profilé, de préférence extrudé, en forme de I, avec une tête 286 sur laquelle est formée la surface de came 220, une base 294, et une âme 299 reliant la base 294 et la tête 286. Ce profilé peut être extrudé et recourbé autour de l'axe de rotation X de l'amortisseur. La base 294 et l'âme 299 du I forment le renfort 290 de la portion de transmission 283.
La portion de transmission 283 comporte deux évidements 284a et 284b s'étendant circonférentiellement autour de l'axe X, les deux évidements 284a et 284b étant agencés axialement de part et d'autres de l'âme 299.
Dans le sens de la hauteur, chaque évidement est délimité par la base 294 et la tête 286. L'âme 299 s'étend perpendiculairement à l'axe de rotation de l'amortisseur et présente un plan de symétrie pour la portion de transmission 283.
Si on le souhaite, et comme on le voit dans la section coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur de la figure 31 , la base 294 présente une largeur inférieure à la largeur de la tête 286. De même, la base 294 présente une forme arrondie, en forme de goutte.
L'âme 299 de la portion de transmission 283 comporte une portion amincie, dans le sens de la largeur, à mi-hauteur. Les parois latérales de l'âme 299, adjacentes avec les évidements 284a et 284b, sont courbes.
Cette portion de transmission 283 peut être réalisée à partir d'un profilé extrudé cintré ou bien réalisée en fonderie ou forgeage. Quelque soit le procédé d'obtention de cette portion de transmission 283, la réalisation d'un usinage de la surface de came 220 peut être réalisé pour affiner la précision de son profil et de sa courbure autour de l'axe X.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 32 et 33, la portion de transmission 283 est formée par un profilé en U extrudé le long duquel s'étend la surface de came 220, ce profilé étant recourbé autour de l'axe de rotation X de l'amortisseur.
La portion de transmission comporte un seul évidement 284 s'étendant circonférentiellement autour de l'axe X. Selon la section, représentée figure 33, coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission en U comporte une tête 286 sur laquelle est formée la surface de came 220, et deux ailes latérales 296a 296b reliées par la tête 286, l'évidement étant agencé entre ces ailes 296a et 296b. Ces deux ailes forment le renfort de la portion de transmission 283.
De façon générale, lorsque dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la portion de transmission, présente une forme de U (figure 33), de I (figures 29 et 31 ) ou de T ou de L (non représentés), la surface de came 220 est formée sur une première portion du profilé et la seconde portion du profilé forme le renfort 290 de la portion de transmission 283.
On se réfère maintenant aux figures 34 à 36 qui illustrent un onzième mode de réalisation de l'invention qui combine deux types de zones de densité réduite, à savoir des zones en matériau composite 384 et des zone évidées 384a et 384b. Les éléments identiques ou analogues aux éléments des figures 1 à 4, c'est-à-dire remplissant la même fonction, portent le même chiffre de référence augmenté de 300. Les éléments identiques ou analogues aux éléments des figures 28 à 33, c'est- à-dire remplissant la même fonction, portent le même chiffre de référence augmenté de 100.
Le renfort 390 est agencé ici dans le corps 385 de la portion de transmission 383. Ce renfort 390 est une armature 393 séparée de la peau 386 par la zone de densité réduite en composite 384. La peau 386 et l'armature 393 sont donc formées ici dans deux pièces distinctes. L'armature 383 est noyée dans le matériau composite 384 qui a été surmoulé sur l'armature.
Dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'armature présente une forme de V. Les évidements sont des chanfreins 384a' et 384b' agencés sur les coins de la portion de transmission opposés à la surface de came 320. Ces chanfreins peuvent s'étendre au moins jusqu'à mi-hauteur de la portion de transmission 383.
Ainsi La portion de transmission comporte une première zone de densité réduite 384, en matériau composite, et une deuxième zone de densité réduite, à savoir des évidements, notamment les chanfreins 384a' et 384b'.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Par ailleurs, les figures illustrent un amortisseur de torsion dans le cadre d'un double volant amortisseur mais un tel amortisseur de torsion peut être installé sur tout dispositif adapté. Ainsi, de tels amortisseurs de torsion peuvent équiper les frictions d'embrayage, dans le cas d'une transmission manuelle ou robotisée, ou les embrayages de verrouillage, également appelés embrayages « lock-up », équipant les dispositifs d'accouplement hydraulique, dans le cas d'une transmission automatique.
L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple, notamment pour automobile, en particulier pour un dispositif d'embrayage, l'amortisseur comportant :
un premier élément (3; 102) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (X),
un second élément (2; 103) mobile en rotation autour de l'axe de rotation (X), et mobile en rotation par rapport au premier élément autour de l'axe de rotation (X),
- un bras (81 , 181 , 281 , 381 ) relié par une liaison élastique (82, 182, 382) au second élément de l'amortisseur, ce bras comportant une surface de came (20, 120, 220, 320) agencée pour coopérer, lors l'une rotation relative entre les premier et second éléments, avec un suiveur de came (24, 124, 224) afin de permettre le transfert de couple entre le premier et second élément, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la portion du bras le long de laquelle s'étend la surface de came, dite portion de transmission (83, 183, 283, 383), présente au moins une zone de densité réduite (84, 184, 184a, 184b, 284, 284a, 284b, 384, 384a', 384b').
2. Amortisseur de torsion selon la revendication précédente dans lequel la zone de densité réduite (84, 184, 184a, 184b, 284, 284a, 284b, 384, 384a', 384b') est située à distance de la surface de came (20, 120, 220, 320).
3. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel le suiveur de came (24, 124, 224) comporte un galet (21 , 121 , 221 ) agencé pour se déplacer en roulant sur la surface de came (20, 120, 220, 320), lors d'une rotation relative des premier et second éléments.
4. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel le bras (81 , 181 , 281 , 381 ) est formé sur un organe de transmission (30, 130, 330) ledit organe de transmission comportant :
o une portion de fixation (18, 1 18, 318) fixée au second élément o au moins une lame flexible (17a, 17b, 1 17, 317) comportant :
■ ledit bras (81 , 181 , 281 , 381 ) sur lequel est formée la portion de transmission (83, 183, 283, 383),
■ la liaison élastique (82, 182, 382), qui relie la portion de fixation au bras.
5. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel ladite au moins une zone de densité réduite (184, 184a, 184b, 284, 284a, 284b, 384, 384a', 384b') s'étend, autour de l'axe de rotation X, sur un secteur angulaire d'au moins 20 degrés, notamment d'au moins 30 degrés, par exemple d'au moins 45 degrés, de préférence d'au moins 60 degrés, notamment sur le même secteur angulaire que la surface de came.
6. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel la portion de transmission du bras comporte un corps (185, 385) recouvert au moins partiellement d'une peau (186, 386), la surface de came (120, 320) étant formée, au moins partiellement sur cette peau (186, 386), et la zone de densité réduite (184, 184a, 184b, 384) étant formée au moins sur une partie de ce corps.
7. Amortisseur de torsion selon la revendication précédente dans lequel la peau (186, 386) est formée dans une tôle, par exemple une tôle en acier.
8. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel la zone de densité réduite (184, 184a, 184b, 384) est formée au moins en partie dans un matériau polymère renforcé en fibres, dit matériau composite.
9. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications 6 à 8 dans lequel le corps (185, 385) et la peau (186, 386) sont liés l'un à l'autre par verrouillage de forme.
10. Amortisseur de torsion selon la combinaison des revendications 6 à 8 dans lequel le corps (185) est réalisé entièrement en matériau composite.
11. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel la portion de transmission comporte un renfort (190, 290, 390) permettant de renforcer la portion de transmission (183, 283, 383) vis-à-vis des efforts de flexion exercés par le suiveur de came (124, 224) sur la portion de transmission.
12. Amortisseur de torsion selon la revendication précédente dans lequel la peau (186) et le renfort (190) sont formés d'un seul tenant, notamment dans un profilé extrudé.
13. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications 1 1 à 12 dans lequel le renfort comporte une armature (193) noyée au moins en partie dans la zone de densité réduite (184), par exemple dans le matériau composite.
14. Amortisseur de torsion selon la revendication précédente dans lequel, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, la hauteur de l'armature (193) s'étend sur au moins un cinquième de la hauteur de la portion de transmission (183), notamment au moins un quart, par exemple au moins un tiers, notamment au moins la moitié de la hauteur de la portion de transmission (183).
15. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications 1 1 à 14 dans lequel le renfort comporte une semelle (194) qui s'étend circonférentiellement le long d'au moins une partie de la surface du corps (185) opposée à la peau (186).
16. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications 1 1 à 12 dans lequel le renfort (190, 290) comporte au moins une aile (196a, 196b, 296a, 296b) qui, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'amortisseur, recouvre au moins en partie la portion de transmission (183, 283).
17. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel, dans un plan coupant la surface de came et comprenant l'axe de rotation de l'amortisseur, l'une au moins des zones de densité réduite de la portion de transmission (283) est un évidement (284, 284a, 284b, 384a', 384b') situé à distance de la surface de came, l'évidement étant situé à l'intérieur d'un espace rectangulaire (298) dans lequel s'inscrit la portion de transmission (283).
18. Amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes dans lequel la portion de transmission (283) est formée par un profilé extrudé en forme de
U, de I, de T, ou de L.
19. Procédé de fabrication d'une portion de transmission (183, 283, 383) d'un bras (181 , 281 , 381 ) pour un amortisseur de torsion pour dispositif de transmission de couple, notamment pour automobile, en particulier pour un dispositif d'embrayage, l'amortisseur comportant :
un premier élément (3; 102) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (X),
un second élément (2; 103) mobile en rotation autour de l'axe de rotation (X), et mobile en rotation par rapport au premier élément autour de l'axe de rotation (X), le bras (81 ) étant relié par une liaison élastique (82) au second élément de l'amortisseur, ce bras comportant une surface de came (20) agencée pour coopérer, lors l'une rotation relative entre les premier et second éléments, avec un suiveur de came (24) afin de permettre le transfert de couple entre le premier et second élément, la portion de transmission étant la portion du bras le long de laquelle s'étend la surface de surface de came, le procédé comportant les étapes suivantes :
o fournir un profilé extrudé (283) ou une peau (186, 386) comportant la surface de came (120, 220, 320),
o cintrer ladite peau (186, 386) ou ledit profilé (283) de façon à courber la surface de came de l'amortisseur.
20. Procédé de fabrication selon la revendication précédente comportant en outre une étape d'usinage de la surface de came.
21. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 19 à 20 dans lequel la portion de transmission (183, 383) comporte un corps (185, 385) recouvert au moins partiellement de la peau (186, 386), le corps étant formé au moins en partie d'un matériau polymère renforcé de fibres, dit matériau composite, et le procédé comportant les étapes suivantes :
o mouler le corps (185, 385) en matériau composite dans un matériau polymère renforcé en fibres,
o lier le corps et la peau (186, 386) cintrée.
22. Procédé de fabrication selon la revendication précédente dans lequel l'étape de liaison d'au moins une partie du corps (185, 385) et de la peau (186, 386) est réalisée lors du moulage du corps en matériau composite, la peau étant présente dans le moule, le corps étant surmoulé sur la peau, le corps (185, 385) étant lié à la peau par verrouillage de forme.
23. Procédé de fabrication selon la revendication précédente dans lequel la portion de transmission comporte un renfort, par exemple formé dans un profilé extrudé métallique cintré, le corps étant surmoulé sur le renfort.
24. Procédé de fabrication selon la revendication précédente dans lequel la peau et le corps comportent des moyens de liaison mutuels par verrouillage de forme.
25. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 19 à 21 précédente dans lequel le bras est formé sur un organe de transmission, ledit organe de transmission comportant une portion de fixation, une liaison élastique reliant le bras à la portion de fixation, caractérisé en ce que la portion de fixation, la liaison élastique et la zone de densité réduite de la portion de transmission sont formées d'un seul tenant partie dans le matériau polymère renforcé en fibres, dit matériau composite lors de l'étape de moulage.
26. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 18 à 20 précédente dans lequel le bras est formé sur un organe de transmission, ledit organe de transmission comportant une portion de fixation, une liaison élastique reliant le bras à la portion de fixation, et la portion de transmission, caractérisé en ce que la portion de fixation, la liaison élastique et la portion de transmission sont formés d'un seul tenant dans le profilé extrudé cintré.
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