FR3143697A1 - Dispositif d’amortissement pendulaire - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’amortissement pendulaire (1), comprenant : - un support (2) mobile en rotation autour d’un axe (X), - au moins un corps pendulaire (3), mobile par rapport au support (2) et comprenant deux masses pendulaires (5) respectivement disposées axialement d’un côté (4) du support (2), ces deux masses pendulaires (5) étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison (6), et - deux organes de roulement (11) guidant le déplacement du corps pendulaire par rapport au support (2), chaque organe de roulement (11) coopérant avec une première piste de roulement (12) solidaire du support (2) et avec une deuxième piste de roulement (13) solidaire du corps pendulaire et définie par l’organe de liaison, caractérisé par le fait que les deux masses pendulaires (5) du corps pendulaire (3) sont décalées l’une par rapport à l’autre circonférentiellement, et par le fait qu’il comprend une pluralité d’organes de maintien (30) portés par le support (2), chaque portion circonférentielle (26) d’une des masses pendulaires (5) du corps pendulaire (3) s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire (5) de ce corps pendulaire (3) coopérant avec un de ces organes de maintien (30), chaque organe de maintien (30) étant monté mobile sur le support (2) avec interposition d’un organe de rappel élastique (31) exerçant un effort radial, chaque organe de maintien (30) comprenant un logement (33) coopérant avec l’organe de rappel élastique (31), et chaque organe de maintien (30) comprenant un pion (34) faisant saillie axialement d’un côté du support pour coopérer avec un profil de butée (36) d’une portion circonférentielle (26) d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire (5) Figure d’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne un dispositif d’amortissement pendulaire, notamment pour un système de transmission de véhicule automobile.
Dans une telle application, le dispositif d’amortissement pendulaire peut être intégré à un système d’amortissement de torsion d’un embrayage apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses, afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur. Un tel système d’amortissement de torsion est par exemple un double volant amortisseur.
Ce double volant amortisseur est par exemple associé à un disque d’embrayage à friction ou intégré à un système de transmission comprenant un double embrayage à sec ou humide. Dans ce dernier cas, le système de transmission peut ou non être intégré à un véhicule à propulsion hybride.
Il est connu de prévoir un dispositif d’amortissement pendulaire comprenant :
- un support mobile en rotation autour d’un axe, et comprenant une patte coopérant avec des organes de rappel élastique,
- au moins un corps pendulaire, mobile par rapport au support et comprenant deux masses pendulaires respectivement disposées axialement d’un côté du support, ces deux masses pendulaires étant solidarisées entre elles par un organe de liaison, et
- deux organes de roulement guidant le déplacement du corps pendulaire par rapport au support, chaque organe de roulement coopérant avec une première piste de roulement solidaire du support et avec une deuxième piste de roulement solidaire du corps pendulaire et définie par l’organe de liaison.
Le ou les organes de liaison sont reçus dans une ou plusieurs fenêtres du support qui présente une dimension radiale importante puisqu’elle reçoit : un organe de roulement, l’organe de liaison définissant la deuxième piste de roulement sur laquelle roule cet organe de roulement, et puisqu’elle doit définir un espace accompagnant le déplacement du corps pendulaire. Du fait de cette dimension radiale importante, une hauteur de chute radiale significative existe dans cette fenêtre pour les masses pendulaires lorsqu’elles ne sont plus centrifugées. Il s’ensuit l’apparition de bruits lors des phases d’arrêt et de démarrage du moteur.
Dans ces dispositifs connus, les deux masses pendulaires d’un même corps pendulaire sont exactement superposées de sorte que l’implantation d’organes de maintien de ce corps pendulaire pour éviter ces chutes radiales génère un encombrement additionnel ou nécessite des formes de corps pendulaires complexes lorsque plusieurs corps pendulaires se succèdent circonférentiellement autour du support.
Il existe un besoin pour améliorer encore de tels dispositifs d’amortissement pendulaire.
L’invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’un dispositif d’amortissement pendulaire, comprenant :
- un support mobile en rotation autour d’un axe,
- au moins un corps pendulaire, mobile par rapport au support et comprenant deux masses pendulaires respectivement disposées axialement d’un côté du support, ces deux masses pendulaires étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison, et
- deux organes de roulement guidant le déplacement du corps pendulaire par rapport au support, chaque organe de roulement coopérant avec une première piste de roulement solidaire du support et avec une deuxième piste de roulement solidaire du corps pendulaire et définie par l’organe de liaison,
caractérisé par le fait que les deux masses pendulaires du corps pendulaire sont décalées l’une par rapport à l’autre circonférentiellement.
Comme on le verra par la suite, ce décalage circonférentiel l’une par rapport à l’autre des deux masses pendulaires du corps pendulaire facilite l’implantation d’organes de maintien permettant de remédier au problème de chute radiale mentionné précédemment.
Le dispositif est également caractérisé par le fait qu’il comprend une pluralité d’organes de maintien portés par le support, chaque portion circonférentielle d’une des masses pendulaires du corps pendulaire s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire de ce corps pendulaire coopérant avec un de ces organes de maintien,
chaque organe de maintien étant monté mobile sur le support avec interposition d’un organe de rappel élastique exerçant un effort radial,
chaque organe de maintien comprenant un logement coopérant avec l’organe de rappel élastique et chaque organe de maintien comprenant un pion faisant saillie axialement d’un côté du support pour coopérer avec un profil de butée d’une portion circonférentielle d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire.
Ainsi, pour le corps pendulaire, deux organes de maintien sont prévus, chaque masse pendulaire coopérant avec un de ces deux organes de maintien par l’intermédiaire de sa portion circonférentielle qui s’étend circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire de ce corps pendulaire. La coopération avec ces organes de maintien permet de remédier au problème de chute radiale précité.
La coopération du pion avec le profil de butée permet, lorsque le corps pendulaire n’est plus centrifugé, d’éviter que ce corps pendulaire ne subisse une chute radiale.
Au sens de la présente demande :
- « axialement » signifie « parallèlement à l’axe de rotation »,
- « radialement » signifie « le long d’une droite appartenant à un plan orthogonal à l’axe de rotation et coupant cet axe de rotation»,
- « angulairement » ou « circonférentiellement » signifie « autour de l’axe de rotation »,
- « orthoradialement » signifie « perpendiculairement à une direction radiale »,
- « solidaire » signifie « rigidement couplé»,
- le secteur angulaire défini par une masse pendulaire depuis l’axe de rotation du support correspond, dans un plan perpendiculaire à cet axe de rotation, à l’angle maximal formé entre deux droites passant chacune par l’axe de rotation du support et coupant chacune en au moins une extrémité circonférentielle de cette masse pendulaire,
- l’ordre d’excitation d’un moteur thermique est égal au nombre d’explosions de ce moteur par tour de vilebrequin,
- la position de repos d’un corps pendulaire est celle dans laquelle ce corps pendulaire est centrifugé sans être soumis à des oscillations de torsion provenant des acyclismes du moteur thermique. Pour cette position de repos, la valeur de l’abscisse curviligne du centre de gravité du corps pendulaire est nulle, et
- une valeur d’ordre est filtrée par le dispositif d’amortissement pendulaire lorsque le rapport entre : l’amplitude d’une oscillation de torsion à cette valeur d’ordre en présence du dispositif d’amortissement pendulaire, et cette même amplitude en l’absence du dispositif d’amortissement pendulaire est inférieur à 0,2, notamment inférieur à 0,1.
Chaque masse pendulaire du corps pendulaire peut s’étendre entre deux extrémités circonférentielles sur un secteur angulaire mesuré depuis l’axe de rotation du support, le secteur angulaire ayant la même valeur pour ces deux masses pendulaires. Ainsi ces deux masses pendulaires peuvent être identiques structurellement parlant, mais être positionnées de façon circonférentiellement décalée à l’état assemblé, c’est-à-dire une fois rigidement fixées l’une à l’autre lorsque le corps pendulaire est formé. L’emploi pour réaliser un corps pendulaire de deux masses pendulaires identiques permet de réduire les coûts.
Lorsque les deux masses pendulaires d’un corps pendulaire s’étendent sur un même secteur angulaire mais sont décalées l’une par rapport à l’autre circonférentiellement, l’extrémité circonférentielle d’une des deux masses pendulaires du corps pendulaire peut s’étendre au-delà de l’extrémité circonférentielle correspondante de l’autre des deux masses pendulaires du corps pendulaire sur un secteur angulaire mesuré depuis l’axe de rotation qui est compris entre 20 et 45°. On désigne par « extrémités circonférentielles correspondantes » les extrémités des deux masses pendulaires du corps pendulaire dans le sens trigonométrique ou les extrémités des deux masses pendulaires du corps pendulaire dans le sens non-trigonométrique.
Chaque masse pendulaire présente ainsi une portion circonférentielle s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire du corps pendulaire, jusqu’à l’extrémité circonférentielle de ladite masse pendulaire.
Dans tout ce qui précède, l’organe de liaison peut être unique et comprendre une unique entretoise définissant les deux deuxièmes pistes de roulement du corps pendulaire.
Un tel organe de liaison, ainsi que les deux organes de roulement coopérant avec ce dernier peuvent alors être reçus dans une même fenêtre ménagée dans le support. Chaque première piste de roulement est par exemple définie par un bord de cette fenêtre ménagée dans le support, et chaque deuxième piste de roulement est par exemple définie par un bord de cette entretoise de l’organe de liaison.
En variante, le corps pendulaire peut comprendre deux organes de liaison, chaque organe de liaison comprenant une entretoise. Chaque entretoise peut être reçue dans une fenêtre ménagée dans le support dans laquelle elle est la seule entretoise reçue. Dans ce cas, chaque organe de roulement coopère avec une deuxième piste de roulement définie par un bord d’une entretoise et avec une première piste de roulement définie par un bord de la fenêtre dans laquelle est reçue cette entretoise.
Indépendamment du nombre d’organes de liaison que comprend le corps pendulaire, chaque organe de liaison peut comprendre des moyens de fixation de l’entretoise à chaque masse pendulaire. L’organe de liaison comprend par exemple une pluralité de rivets assemblant l’entretoise aux deux masses pendulaires. En variante, l’entretoise est soudée aux deux masses pendulaires, vissée à ces deux masses pendulaires, ou encore emmanchée à force dans chacune de ces deux masses pendulaires.
Une portion du contour de l’entretoise définit par exemple chaque deuxième piste de roulement guidant le déplacement d’un corps pendulaire. En variante, un revêtement peut être déposé sur cette portion du contour de l’entretoise pour former une ou plusieurs deuxièmes pistes de roulement.
Dans tout ce qui précède, chaque organe de roulement est par exemple un rouleau. Chaque organe de roulement est par exemple un rouleau réalisé en acier. Le rouleau peut être creux ou plein. Ce rouleau peut ne présenter qu’un unique diamètre, tout le long de son axe longitudinal.
Selon un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, le profil de butée est ménagé dans un contour de la portion circonférentielle de la masse pendulaire, par exemple dans une zone du bord radialement intérieur de cette portion circonférentielle de la masse pendulaire. Ainsi, le profil de butée n’est pas à l’intérieur de la masse pendulaire mais sur un contour de celle-ci.
Selon un deuxième exemple de mise en œuvre de l’invention, le profil de butée est ménagé dans une ouverture de contour fermé de la portion circonférentielle de la masse pendulaire. La forme de cette ouverture est alors choisie pour ne pas entraver le déplacement du corps pendulaire par rapport au support pour filtrer les oscillations de torsion. Le bord radialement extérieur de cette ouverture définit par exemple selon ce deuxième exemple de mise œuvre le profil de butée et il retient ainsi la masse pendulaire, et donc le corps pendulaire, lorsque ce corps pendulaire n’est plus centrifugé. Selon ce deuxième exemple de mise en œuvre, le profil de butée est à l’intérieur de la masse pendulaire, et non sur un contour de celle-ci.
Chaque profil de butée peut avoir une forme choisie pour ne pas entraver le déplacement du corps pendulaire correspondant par rapport au support, ce déplacement permettant de filtrer les oscillations de torsion. Autrement dit, le contact entre le profil de butée et le pion est compatible avec le filtrage des oscillations de torsion.
Selon l’un ou l’autre de ces deux modes de réalisation, les caractéristiques suivantes sont possibles.
Le profil de butée peut présenter une forme incurvée. Ce profil de butée présente par exemple une fraction concave et une fraction convexe. Pour un profil de butée donné, lorsque l’on se déplace depuis l’extrémité circonférentielle de la masse pendulaire, on trouve par exemple d’abord la fraction convexe, puis la fraction concave. Alors qu’un contact entre le pion et la fraction convexe peut s’effectuer tout le long de cette fraction convexe, aucun contact peut n’exister entre le pion et la fraction concave. En variante, seule une zone de la fraction concave peut venir en contact avec le pion, notamment la zone de la fraction concave immédiatement adjacente à la fraction convexe.
L’organe de rappel élastique peut être un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal.
Chaque organe de maintien peut comprendre deux pions axialement opposés, chaque pion faisant saillie axialement d’un côté du support pour coopérer avec un profil de butée d’une portion circonférentielle d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire. Lorsque deux pions sont présents, ils peuvent avoir exactement le même positionnement, dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du support.
Axialement parlant, les pions peuvent s’étendre de part et d’autre du logement, sans recouvrement axial avec le logement.
A l’exception des pions, l’organe de maintien peut être contenu dans un espace axial délimité par deux masses pendulaires disposées chacune d’un côté respectif du support. Chaque face axiale de l’organe de maintien autre qu’au niveau d’un pion vient par exemple en regard direct d’une masse pendulaire, ces dernières recouvrant axialement cet organe de maintien.
L’organe de maintien peut, par son positionnement axial, entre deux portions circonférentielles appartenant respectivement de deux masses pendulaires s’étendant respectivement d’un côté du support, jouer un rôle de cale, empêchant par son épaisseur ces deux portions circonférentielles de se rapprocher.
L’organe de maintien peut être réalisé d’une seule pièce. Que l’organe de maintien soit réalisé d’une seule pièce ou non, il peut être réalisé en plastique par exemple en polyamide. Quand l’organe de maintien n’est pas réalisé d’une seule pièce, le ou les pions peuvent être rapportés sur le reste de l’organe de maintien.
L’organe de maintien et l’organe de rappel élastique peuvent être reçus dans une même ouverture ménagée dans le support.
Le dispositif peut comprendre une base fixée sur le support et coopérant avec l’organe de rappel élastique et avec l’organe de maintien. Cette base peut être disposée dans l’ouverture dans laquelle l’organe de maintien et l’organe de rappel élastique sont reçus.
La base peut comprendre un système de fixation sur le support. Ce système de fixation se présente par exemple sous la forme de deux pattes s’étendant respectivement de chaque côté axial du support et permettant un maintien axial de la base sur le support. Ces deux pattes constituent par exemple l’extrémité radialement intérieure de la base.
La base peut comprendre une tige de guidage de l’organe de rappel élastique. Cette tige s’étend par exemple à l’intérieur de l’organe de rappel élastique, ce dernier étant notamment un ressort hélicoïdal.
La base peut comprendre deux bras, chaque bras coopérant avec une rainure respective ménagée dans l’organe de maintien pour former une liaison glissière entre la base et l’organe de maintien. Ainsi, la base permet de guider le déplacement de l’organe de maintien par rapport au support, et ainsi le déplacement de la masse pendulaire par rapport au support. Chaque bras peut comprendre à son extrémité libre un retour apte à coopérer avec une surface de l’organe de maintien. Ce retour peut définir un crochet dont la coopération avec l’organe de maintien forme une butée pour le déplacement radial de l’organe de maintien par rapport à la base. On permet ainsi l’existence d’une pré-charge entre la base et l’organe de maintien. La tige est par exemple circonférentiellement disposée entre les deux bras.
Dans tout ce qui précède, le dispositif d’amortissement pendulaire peut comprendre une pluralité de corps pendulaires, notamment trois corps pendulaires, se succédant circonférentiellement autour de l’axe de rotation du support, et chaque portion circonférentielle d’une masse d’un corps pendulaire s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire de ce corps pendulaire peut présenter une zone chevauchant circonférentiellement une masse pendulaire d’un corps pendulaire circonférentiellement voisin.
Autrement dit, les différents corps pendulaires peuvent être disposés sur le support de manière à ce chaque masse pendulaire d’un corps pendulaire présente, circonférentiellement parlant :
- une portion chevauchant circonférentiellement une portion de l’autre masse pendulaire du corps pendulaire auquel elle appartient, cette autre masse pendulaire étant disposée de l’autre côté du support ;
- une portion circonférentielle s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire du corps pendulaire auquel elle appartient, et au sein de laquelle une zone chevauche circonférentiellement une masse pendulaire disposée de l’autre côté du support et qui appartient au corps pendulaire circonférentiellement voisin.
Dans ce cas de chevauchement circonférentiel partiel entre deux masses appartenant respectivement à des corps pendulaires circonférentiellement voisins, chaque organe de maintien peut coopérer avec deux masses pendulaires appartenant respectivement à un de ces deux corps pendulaires circonférentiellement voisins. On mutualise ainsi les organes de maintien, ce qui permet d’en réduire le nombre, et donc le coût du dispositif d’amortissement pendulaire, puisqu’au lieu d’en avoir 2n pour n corps pendulaires, seuls n sont nécessaires.
En particulier, un organe de maintien ci-dessus peut s’étendre de chaque côté axialement du support, coopérant d’un côté du support avec le profil de butée ménagé dans une masse pendulaire d’un corps pendulaire et coopérant de l’autre côté du support avec le profil de butée ménagé dans une masse pendulaire du corps pendulaire circonférentiellement voisin.
En variante, bien qu’il y ait chevauchement circonférentiel partiel entre deux masses appartenant respectivement à des corps pendulaires circonférentiellement voisins, chaque organe de maintien peut ne coopérer qu’avec un seul corps pendulaire. Dans ce cas, deux ouvertures distinctes radialement et/ou circonférentiellement décalées peuvent être ménagées dans chaque portion du support au niveau de laquelle il y a chevauchement circonférentiel partiel entre masses pendulaires appartenant à des corps pendulaires circonférentiellement voisins. Ces deux ouvertures décalées peuvent se chevaucher circonférentiellement en tout ou partie. En variante, ces deux organes de maintien peuvent être reçus dans une même ouverture ménagée dans le support.
Quelle que soit la variante considérée, cette ouverture ou ces deux ouvertures peuvent être distinctes des fenêtres précitées et être disposées circonférentiellement entre deux fenêtres ménagées dans le support, l’une de ces deux fenêtres étant associée à un corps pendulaire et l’autre de ces deux fenêtres étant associée au corps pendulaire circonférentiellement voisin.
Dans tout ce qui précède, le support peut comprendre au moins une patte, notamment deux pattes diamétralement opposées, cette patte étant apte à coopérer avec des organes de rappel élastique de filtrage des oscillations de torsion.
La patte peut définir la portion du support radialement la plus éloignée de l’axe de rotation du support.
Dans tout ce qui précède, le support peut être réalisé d’une seule pièce, étant par exemple entièrement métallique.
Dans tout ce qui précède, dans le dispositif d’amortissement pendulaire, toutes les premières pistes de roulement solidaires du support peuvent avoir exactement la même forme entre elles et/ou toutes les deuxièmes pistes de roulement solidaires du corps pendulaires peuvent avoir exactement la même forme entre elles.
Dans tout ce qui précède, les première(s) et deuxième(s) pistes de roulement peuvent avoir des formes choisies pour que le corps pendulaire soit déplacé par rapport au support à la fois en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation du support, et également en rotation sur lui-même, notamment en rotation autour de son centre de gravité.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un pour système de transmission d’un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique, un volant solidaire du vilebrequin, un double embrayage à sec ou humide, un simple embrayage humide, un composant de groupe motopropulseur hybride, ou un disque de friction, comprenant un dispositif d’amortissement pendulaire tel que défini ci-dessus.
Le composant est par exemple un double volant amortisseur, et il comprend :
- le dispositif d’amortissement pendulaire ci-dessus, avec la patte précitée, et
- une pluralité d’organes de rappel élastique de filtrage des oscillations de torsion, la patte interagissant avec deux de ces organes de rappel élastique.
Deux pattes diamétralement opposées peuvent être prévues, comme mentionné ci-dessus.
Chaque organe de rappel élastique peut être formé par un unique ressort ou par plusieurs ressorts, par exemple par deux ressorts concentriques et de raideur différente. Chaque ressort peut être un ressort droit ou un ressort courbe.
Ce double volant amortisseur peut présenter :
- un volant primaire apte à être rigidement fixé, le cas échéant via une plaque flexible, au vilebrequin du moteur thermique, et
- un volant secondaire apte à être fixé en entrée d’un embrayage ou d’un double embrayage. Le support du dispositif d’amortissement pendulaire fait alors partie du volant secondaire.
Le volant primaire est apte à être solidarisé à un vilebrequin, ce qui signifie qu’il pourra être solidarisé de façon permanente au vilebrequin. Cette solidarisation du composant primaire au vilebrequin est alors différente de celle qui se produirait sélectivement via un embrayage, par exemple.
Le volant secondaire peut encore comprendre un moyeu. Ce moyeu peut comprendre des cannelures, afin d’être emboîté sur un arbre d’entrée de boîte de vitesses ou sur un arbre d’entrée d’un double embrayage, à sec ou humide.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un système de transmission, notamment pour véhicule hybride, comprenant :
- le composant ci-dessus, et
- un double embrayage, à sec ou humide, recevant le couple en sortie de ce composant.
Le système de transmission peut encore comprendre :
- une boîte de vitesses, comprenant des pignons, définissant des rapports de boîte, et
- un essieu avant et un essieu arrière.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects un groupe motopropulseur de véhicule hybride, comprenant :
- le système de transmission ci-dessus, et
- une machine électrique tournante de propulsion, l’arbre de la machine électrique tournante étant solidaire en rotation :
- d’un arbre d’entrée de la boîte de vitesses, ou
- de l’arbre de sortie de la boîte de vitesses, ou
- de pignons fous de la boîte de vitesses, ou
- de l’essieu avant ou de l’essieu arrière, ou
- du vilebrequin du moteur thermique du véhicule,
La machine électrique tournante a par exemple une tension nominale d’alimentation de 48V, ou une tension nominale d’alimentation supérieure à 200V, notamment à 300V, notamment à 800V, notamment à 1000V.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
On a représenté sur la un dispositif d’amortissement pendulaire 1 pour un double volant amortisseur. Ce double volant amortisseur est par exemple destiné à être associé à un double embrayage humide et/ou à être intégré à un groupe motopropulseur hybride de véhicule.
Le double volant amortisseur comprend de façon connue un volant primaire, et un volant secondaire.
Le volant primaire peut comprendre : un moyeu, une flexplate, et une couronne de démarreur. Ce volant primaire est apte à être fixé au vilebrequin d’un moteur thermique via des vis ou des rivets. Le moteur thermique est par exemple à trois ou quatre cylindres.
Le volant secondaire peut comprendre : un moyeu présentant des cannelures permettant son montage sur un arbre, un flasque 2, encore appelé « voile », et fixé via des rivets reçus dans des trous ménagés dans le voile sur le moyeu, et des corps pendulaires 3, chaque corps pendulaire comprenant deux masses pendulaires 5 respectivement disposée axialement d’un côté 4 du voile 2, ce dernier jouant le rôle de support pour les corps pendulaires.
Le double volant amortisseur comprend encore des organes de rappel élastique limitant la rotation du volant secondaire par rapport au volant primaire autour de l’axe de rotation X. Deux ressorts sont ici prévus et il peut s’agir de ressorts courbes.
Comme on peut le voir sur la , le support 2 comprend dans cet exemple deux pattes 19 définissant chacun une extension radiale et chacune de ces pattes 19 vient en contact avec un ressort lorsque le volant secondaire se déplace en rotation autour de l’axe X par rapport au volant primaire. Les deux pattes 19 sont ici diamétralement opposées.
Sur la , le dispositif d’amortissement pendulaire 1 est au repos, c’est-à-dire qu’il ne filtre pas les oscillations de torsion du fait des acyclismes du moteur thermique.
Dans l’exemple de la , trois corps pendulaires 3 sont prévus, étant répartis de façon uniforme sur le pourtour de l’axe X.
Comme on peut le voir sur la , chaque corps pendulaire 3 comprend dans cet exemple:
- deux masses pendulaires 5, chaque masse pendulaire 5 s’étendant axialement respectivement d’un côté 4 du support 2, et
- un unique organe de liaison 6 solidarisant les deux masses pendulaires 5 de ce corps pendulaire.
Dans d’autres exemples, deux organes de liaison 6 distincts peuvent être prévus pour solidariser les deux masses pendulaires 5 d’un même corps pendulaire 3.
Chaque masse pendulaire 5 d’un corps pendulaire 3 s’étend dans l’exemple décrit entre deux extrémités circonférentielles sur un secteur angulaire mesuré depuis l’axe de rotation X du support 2 qui est égal, d’une de ces masses pendulaires 5 à l’autre.
Dans l’exemple de la , chaque organe de liaison 6 comprend une unique entretoise 7 rigidement fixée entre chaque masse pendulaire 5 d’un corps pendulaire par l’intermédiaire de rivets 9 visibles sur les figures 1 et 2 qui sont reçus dans des trous ménagés dans l’entretoise 7, de manière à solidariser entre elles ces deux masses pendulaires 5.
Chaque entretoise 7 s’étend en partie dans une fenêtre 8 ménagée dans le support 2. Dans l’exemple considéré, la fenêtre 8 définit un espace vide à l’intérieur du support 2, cette fenêtre étant délimitée par un contour fermé.
Le dispositif 1 comprend encore dans l’exemple considéré des organes de roulement 11 guidant le déplacement des corps pendulaires 3 par rapport au support 2. Les organes de roulement 11 sont ici des rouleaux, comme on le verra par la suite. Dans l’exemple des figures, chaque rouleau conserve un diamètre sensiblement constant sur toute sa longueur.
Comme on le voit sur la , le dispositif 1 peut également comprendre des organes d’amortissement de butée 22 aptes à venir simultanément en contact avec une entretoise 7 et avec le support 2 dans certaines positions relatives du support 2 et des masses pendulaires 5, telles que les venues en butée à l’issue d’un déplacement maximal depuis la position de repos pour filtrer une oscillation de torsion ou lors d’une chute radiale du corps pendulaire. Chaque organe d’amortissement de butée 22 est par exemple solidaire d’un corps pendulaire, étant monté sur ce corps pendulaire et disposé de manière à s’interposer radialement entre l’entretoise 7 de ce corps pendulaire 3 et le contour de la fenêtre 8. Chaque organe d’amortissement de butée 22 comprend par exemple une ou plusieurs parties fixées sur l’entretoise 7.
Dans l’exemple décrit, le mouvement par rapport au support 2 de chaque corps pendulaire est guidé par deux organes de roulement 11.
Comme on peut le voir sur la , chaque organe de roulement 11 coopère par roulement avec une seule première piste de roulement 12 solidaire du support 2, et avec une seule deuxième piste de roulement 13 solidaire du corps pendulaire 3 pour guider le déplacement du corps pendulaire en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation X du support 2 et, le cas échéant, en rotation, notamment en rotation autour du centre de gravité dudit corps pendulaire 3.
Dans l’exemple considéré, chaque deuxième piste de roulement 13 est formée par une portion du bord radialement extérieur de l’entretoise 7 qui définit ainsi, via deux portions différentes de son bord radialement extérieur, les deuxièmes pistes de roulement 13 du corps pendulaire.
Chaque première piste de roulement 12 est dans l’exemple considéré définie par une partie du contour de la fenêtre 8 dans laquelle est reçue l’entretoise 7. Dans l’exemple considéré, deux portions différentes du bord radialement extérieur du contour définissent ainsi les deux premières pistes de roulement 12 associées au corps pendulaire.
Chaque première piste de roulement 12 est ici disposée radialement en regard d’une deuxième piste de roulement 13, de sorte qu’une même surface latérale de roulement d’un organe de roulement 11 roule alternativement sur la première piste de roulement 12 et sur la deuxième piste de roulement 13. La surface latérale de roulement de l’organe de roulement est ici un cylindre de rayon constant.
Dans les exemples des figures, des pièces d’interposition axiales entre le corps pendulaire 3 et le support 2, encore appelées « patin » sont prévues. Un ou plusieurs patins sont par exemple portés de manière fixe par chaque masse pendulaire 5, sur leur face en regard du support 2. La fixation de ces patins se faire par exemple via des saillies 17 reçues dans des ouvertures ménagées dans les masses pendulaires 5.
Selon le mode de réalisation qui va maintenant être décrit, on constate que pour chaque corps pendulaire 3, les deux masses pendulaires 5 sont décalées l’une par rapport à l’autre circonférentiellement.
Ainsi, chaque masse pendulaire 5 d’un corps pendulaire 3 présente, dans les modes décrits :
- une portion 25 chevauchant circonférentiellement une portion 25 de l’autre masse pendulaire 5 du corps pendulaire 3 auquel elle appartient, cette autre masse pendulaire étant disposée de l’autre côté 4 du support 2,
- une portion circonférentielle 26 s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire 5 du corps pendulaire auquel elle appartient, et au sein de laquelle une zone 27 chevauche circonférentiellement une masse pendulaire 5 disposée de l’autre côté du support et qui appartient au corps pendulaire 3 circonférentiellement voisin.
Le décalage circonférentiel entre deux masses pendulaires 5 appartenant à un même corps pendulaire 3 une fois formé, mesuré comme étant la valeur du secteur angulaire défini depuis l’axe de rotation X du support entre :
- la droite passant par l’axe de rotation X et par l’extrémité radialement extérieure d’un bord circonférentiel d’une de ces masses pendulaires 5, et
- la droite passant par l’axe de rotation X et par l’extrémité radialement extérieure du bord circonférentiel correspondant de l’autre de ces masses pendulaires 5,
est ici compris entre 5 et 45°, par exemple entre 20° et 45°.
On va maintenant décrire plus en détail en référence aux figures 2 à 5 un mode de réalisation de l’invention dans lequel des organes de maintien 30 permettant de remédier au problème de chute radiale des corps pendulaires 3 sont présents.
Chaque corps pendulaire 3 présente à proximité d’une de ses extrémités circonférentielles un organe de maintien 30. L’un de ces organes de maintien coopère ici avec la portion circonférentielle 26 d’une masse pendulaire 5 et l’autre de ces organes de maintien coopère avec la portion circonférentielle 26 de l’autre masse pendulaire 5 de ce même corps pendulaire 3.
Chaque organe de maintien 30 est porté par le support 2. On constate par ailleurs que, selon ce mode, tel qu’il est décrit spécifiquement en référence aux figures 2 à 5, chaque organe de maintien 30 est commun à deux corps pendulaires circonférentiellement voisins. Comme on peut le voir sur la , chaque organe de maintien 30 peut jouer le rôle d’une cale entre deux portions circonférentielles 26 de masses pendulaires 5 appartenant chacune à deux corps pendulaires circonférentiellement voisins.
Dans le mode décrit, le montage de chaque organe de maintien 30 sur le support 2 n’est pas fixe, mais il se fait via interposition d’un organe de rappel élastique 31 exerçant une force tendant à déplacer radialement vers l’extérieur l’organe de maintien 30. Cet organe de rappel élastique est ici un ressort hélicoïdal 31. Chaque organe de maintien 30 comprend ici un logement 33 coopérant avec l’organe de rappel élastique 31 et il comprend un pion 34 faisant saillie axialement d’un côté du support 2 pour coopérer avec un profil de butée 36 de la portion circonférentielle 26 d’une masse pendulaire 5 pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire. L’organe de maintien 30 est ici réalisé d’une seule pièce, étant ici en matière plastique. Comme on peut le voir, une partie de l’organe de rappel élastique 31 est reçue dans le logement 33.
Dans l’exemple considéré, chaque pion 34 coopère avec un profil de butée 36 qui est défini par une zone du bord radialement intérieur 37 de la portion circonférentielle 26 de la masse pendulaire 5. Dans une variante non représentée, le profil de butée 36 est ménagé à l’intérieur de la portion circonférentielle 26, et non sur un contour de celle-ci.
Le profil de butée 36 présente ici une forme incurvée. Ce profil de butée 36 combine ici, lorsque l’on se déplace depuis l’extrémité circonférentielle de la masse pendulaire 5, une fraction convexe 38, puis une fraction concave 39
Dans l’exemple des figures, chaque organe de maintien 30 comprend deux pions 34 axialement opposés. Chaque pion 34 fait saillie axialement d’un côté du support 2 pour coopérer avec un profil de butée 36 d’une portion circonférentielle 26 d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire. Dans l’exemple considéré, le pion 34 vient en contact avec la fraction convexe 38 tout le long de celle-ci mais ne vient pas en contact avec la fraction concave 39, ou en variante avec seulement la zone de cette fraction concave 39 immédiatement adjacente à la fraction convexe 38.
Comme on peut le voir sur la , lorsque deux pions 34 sont présents, ils peuvent avoir exactement le même positionnement, dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du support.
Toujours dans l’exemple considéré et comme représenté sur la , axialement parlant, les pions 34 peuvent s’étendre de part et d’autre du logement 33, sans recouvrement axial avec ce logement 33.
Comme on peut le voir sur la , l’organe de maintien 30 et l’organe de rappel élastique 31 peuvent être reçus dans une même ouverture 40 ménagée dans le support 2. Cette ouverture 40 présente ici une forme allongée radialement.
Une base 45 coopérant avec l’organe de maintien 30 est encore prévue dans l’exemple considéré. Cette base 45 est fixée sur le support 2 et elle coopère également avec l’organe de rappel élastique 31, ce dernier étant fonctionnellement interposé entre la base 45 et l’organe de maintien 30. Cette base 45 est ici également disposée dans l’ouverture 40 qui reçoit déjà l’organe de maintien 30 et l’organe de rappel élastique 31, comme déjà mentionné.
La base 45 comprend dans l’exemple considéré un système de fixation sur le support 2. Ce système de fixation se présente ici sous la forme de deux pattes 47 s’étendant respectivement de chaque côté axial du support et constituant ici l’extrémité radialement intérieure de la base 45.
La base 45 comprend une tige de guidage 50 de l’organe de rappel élastique 31. Cette tige 50 s’étend à l’intérieur du ressort hélicoïdal 31. La base 45 comprend deux bras 52, chaque bras 52 coopérant avec une rainure 55 respective ménagée dans l’organe de maintien 30 pour former une liaison glissière entre la base 45 et l’organe de maintien 30. Chaque bras 52 peut comprendre à son extrémité libre un retour 53 apte à coopérer avec une surface 54 de l’organe de maintien. Ce retour 53 définit ici un crochet dont la coopération avec la surface 54 de l’organe de maintien qui définit un décrochement forme une butée pour le déplacement radial de l’organe de maintien par rapport à la base.
Comme on peut le voir sur la , la tige 50 est circonférentiellement disposée entre les deux bras 52.
La présence d’un organe de maintien 30 tel que décrit permet de façon simple que, lorsque les deux corps pendulaires circonférentiellement voisins coopérant avec l’organe de maintien 30 ne sont plus centrifugés, chaque pion 34, sous l’effet du ressort hélicoïdal 31 appuie sur le profil de butée 36 de la masse pendulaire 5 correspondante radialement vers l’extérieur.
En variante de ce qui vient d’être décrit, pour chaque corps pendulaire 3, la coopération d’une masse pendulaire 5 du corps pendulaire 3 avec un organe de maintien 30 et la coopération de l’autre masse pendulaire 5 du corps pendulaire 3 avec un autre organe de maintien 30 peuvent se faire via des positions radiales différentes. Les deux pions 34 sont alors disposés différemment, radialement parlant d’un organe de maintien à l’autre.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d’être décrits.
Claims (15)
- Dispositif d’amortissement pendulaire (1), comprenant :
- un support (2) mobile en rotation autour d’un axe (X),
- au moins un corps pendulaire (3), mobile par rapport au support (2) et comprenant deux masses pendulaires (5) respectivement disposées axialement d’un côté (4) du support (2), ces deux masses pendulaires (5) étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison (6), et
- deux organes de roulement (11) guidant le déplacement du corps pendulaire par rapport au support (2), chaque organe de roulement (11) coopérant avec une première piste de roulement (12) solidaire du support (2) et avec une deuxième piste de roulement (13) solidaire du corps pendulaire et définie par l’organe de liaison,
dispositif caractérisé par le fait que les deux masses pendulaires (5) du corps pendulaire (3) sont décalées l’une par rapport à l’autre circonférentiellement,
et par le fait qu’il comprend une pluralité d’organes de maintien (30) portés par le support (2), chaque portion circonférentielle (26) d’une des masses pendulaires (5) du corps pendulaire (3) s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire (5) de ce corps pendulaire (3) coopérant avec un de ces organes de maintien (30),
chaque organe de maintien (30) étant monté mobile sur le support (2) avec interposition d’un organe de rappel élastique (31) exerçant un effort radial,
chaque organe de maintien (30) comprenant un logement (33) coopérant avec l’organe de rappel élastique (31), et chaque organe de maintien (30) comprenant un pion (34) faisant saillie axialement d’un côté du support pour coopérer avec un profil de butée (36) d’une portion circonférentielle (26) d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire (5). - Dispositif selon la revendication 1, le profil de butée (36) étant ménagée dans une zone du bord radialement intérieur de la portion circonférentielle (26) de la masse pendulaire (5).
- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, chaque organe de maintien (30) comprenant deux pions (34) axialement opposés, chaque pion faisant saillie axialement d’un côté du support pour coopérer avec un profil de butée (36) d’une portion circonférentielle (26) d’une masse pendulaire pour exercer un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe de maintien (30) étant réalisé d’une seule pièce.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe de maintien (30) et l’organe de rappel élastique (31) étant reçus dans une même ouverture (40) ménagée dans le support (2).
- Dispositif selon la revendication précédente, comprenant une base (45) fixée sur le support et coopérant avec l’organe de rappel élastique (31) et avec l’organe de maintien (30).
- Dispositif selon la revendication précédente, la base (45) comprenant une tige (50) s’étendant à l’intérieur d’une partie de l’organe de rappel élastique (31).
- Dispositif selon la revendication 6 ou 7, la base comprenant deux bras (52), chaque bras (52) coopérant avec une rainure (55) respective ménagée dans l’organe de maintien pour former une liaison glissière entre la base (45) et l’organe de maintien (30).
- Dispositif selon la revendication 8, chaque bras (52) comprenant à son extrémité libre un retour (53) apte à coopérer avec une surface (54) de l’organe de maintien (30).
- Dispositif selon les revendications 7 et l’une des revendications 8 et 9, la tige (50) étant circonférentiellement disposée entre les deux bras (52).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe de liaison (6) étant unique et comprenant une unique entretoise (7) définissant les deux deuxièmes pistes de roulement (13) du corps pendulaire (3).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de corps pendulaires (3), notamment trois corps pendulaires, se succédant circonférentiellement autour de l’axe (X) de rotation du support (2), chaque portion circonférentielle (26) d’une masse (5) d’un corps pendulaire (3) s’étendant circonférentiellement au-delà de l’autre masse pendulaire (5) de ce corps pendulaire (3) présentant une zone (27) chevauchant circonférentiellement une masse pendulaire (5) d’un corps pendulaire (3) circonférentiellement voisin.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le support (2) comprenant au moins une patte (19), notamment deux pattes (19) diamétralement opposées, cette patte (19) étant apte à coopérer avec des organes de rappel élastique de filtrage des oscillations de torsion.
- Composant pour système de transmission d’un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique, un volant solidaire du vilebrequin, un double embrayage à sec ou humide, un simple embrayage humide, un composant de groupe motopropulseur hybride, ou un disque de friction, comprenant un dispositif d’amortissement pendulaire (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes
- Composant selon la revendication 14, étant un double volant amortisseur, et comprenant :
- le dispositif d’amortissement pendulaire (1) selon la revendication 12, et
- une pluralité d’organes de rappel élastique de filtrage des oscillations de torsion, la patte (19) interagissant avec deux de ces organes de rappel élastique.
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