FR3000156A1 - Dispositif d'amortissement pendulaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'amortissement pendulaire (61), en particulier pour une transmission de véhicule automobile, comportant au moins une masse pendulaire (33) montée de façon mobile sur un support (31) pivotant autour d'un axe. La masse (33) a une section générale en U et comporte deux flancs (48) s'étendant de part et d'autre du support, reliés par au moins un pont (49) venant de matière avec les flancs (48). La masse (33) est montée sur le support (31) par l'intermédiaire d'au moins deux rouleaux de guidage (52, 53). Les extrémités axiales de chaque rouleau (52) sont aptes à rouler sur des pistes de roulement (51) formées dans les flancs (48) de la masse (33), la partie médiane (53) de chaque rouleau (52) étant apte à rouler sur une piste de roulement (39) du support (31).

Description

La présente invention concerne un dispositif d'amortissement pendulaire, en particulier pour une transmission de véhicule automobile. Le document DE 10 2010 034 812 décrit un dispositif d'amortissement destiné à équiper une transmission de véhicule 5 automobile et comportant des masses pendulaires montées de façon mobile sur un support pivotant autour d'un axe. Chaque masse a une section générale en U et comporte deux flancs s'étendant de part et d'autre du support, reliés par deux ponts venant de matière avec les flancs. Chaque masse est montée sur le support par l'intermédiaire de deux 10 rouleaux de guidage formés par des tiges serties dans des trous des flancs de la masse et sur lesquelles sont montés des roulements à billes. La bague externe de chaque roulement à billes est destinée à rouler sur les bords d'un trou oblong en forme d'arc, ménagé dans le support. L'utilisation de roulements à billes augmente la complexité et 15 le coût d'un tel dispositif d'amortissement. Un tel roulement à billes peut également s'user rapidement en fonctionnement, ce qui réduit la durée de vie de l'ensemble du dispositif d'amortissement. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. 20 A cet effet, elle propose un dispositif d'amortissement pendulaire, en particulier pour une transmission de véhicule automobile, comportant au moins une masse pendulaire montée de façon mobile sur un support pivotant autour d'un axe, ladite masse ayant une section générale en U et comportant deux flancs s'étendant de part et d'autre du support, reliés par 25 au moins un pont venant de matière avec les flancs, la masse étant montée sur le support par l'intermédiaire d'au moins deux rouleaux de guidage, caractérisé en ce que les extrémités axiales de chaque rouleau sont aptes à rouler sur des pistes de roulement formées dans les flancs de la masse, la partie médiane de chaque rouleau étant apte à rouler sur une piste de 30 roulement du support.

Les rouleaux de guidage ont ainsi une structure moins complexe, ce qui permet de réduire le coût du dispositif d'amortissement pendulaire. Par ailleurs, le fait que chaque rouleau roule à la fois sur des pistes de roulement de la masse et sur une piste de roulement du support, décalées axialement les unes des autres, améliore la stabilité du rouleau et permet d'avoir des zones de contact étendues de façon à réduire les pressions de contact et augmenter ainsi la durée de vie du dispositif. Selon une caractéristique de l'invention, chaque rouleau de guidage comporte une bague formant la partie médiane apte à rouler sur la piste de roulement du support, fixée sur une tige dont les extrémités sont aptes à rouler sur les pistes de roulement formées dans les flancs de la masse. La bague permet d'avoir un rouleau imperdable ainsi qu'une surface de contact plus importante avec le support, de manière à réduire les pressions de contact. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support comporte au moins une zone de montage de la masse comportant deux pattes latérales et une patte centrale située circonférentiellement entre les deux pattes latérales, la masse comportant au moins deux ponts reliant les deux flancs et décalés circonférentiellement l'un par rapport à l'autre, la patte centrale traversant l'espace situé circonférentiellement entre les deux ponts, lesdites pattes étant destinées à être fixées à une partie d'un dispositif de transmission de couple. Avantageusement, au moins un plot de butée est fixé à la masse et monté entre les deux flancs, ledit plot comportant deux surfaces opposées aptes à venir en butée contre deux surfaces du support, de façon à limiter le débattement circonférentiel de la masse par rapport au support. Le plot de butée peut comporter une partie radialement interne apte à venir en appui contre un bord radialement externe du support, de manière à limiter le débattement radial de la masse par rapport au support.

La présence d'un plot de butée au niveau de la périphérie externe de la masse augmente encore l'efficacité de la masse en fonctionnement. Par ailleurs, le support peut être sensiblement plan et peut comporter au moins deux parties opposées d'appui en saillie axiale, contre lesquelles les flancs de la masse sont aptes à venir en appui. Les parties d'appui permettent ainsi de center axialement la masse sur le support et de limiter ou d'éviter son basculement en fonctionnement. Dans ce cas, les parties d'appui en saillie peuvent être formées par des patins montés de part et d'autre du support, les flancs de la masse étant destinés à venir en appui contre les patins. De préférence, les patins sont en matériau plastique rigide, par exemple à base de PTFE, ou de plastique, ou de plastique à faible coefficient de friction à base de PTFE, ou de plastique à faible coefficient de friction à base de matériau composite (type Vesper), ce qui permet de réduire les frottements avec les flancs de la masse. L'invention concerne également un dispositif de transmission de couple, comportant un élément d'entrée de couple et un élément de sortie de couple mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, et des organes élastiques montés entre les éléments d'entrée et de sortie de couple, l'élément de sortie de couple comportant un voile annulaire, les organes élastiques étant montés entre le voile annulaire et l'élément d'entrée de couple, caractérisé en ce que le dispositif de transmission de couple comporte en outre un dispositif d'amortissement pendulaire du type précité, dans lequel le support est formé par le voile annulaire ou fixé au voile annulaire. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'élément d'entrée de couple comporte une masse d'inertie primaire, destinée à être couplée à un arbre moteur, l'élément de sortie de couple comportant une masse d'inertie secondaire, destinée à être couplée à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.

L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue éclatée et en perspective d'un dispositif de transmission de couple selon une première forme de réalisation, destiné à équiper une boîte de vitesses manuelle, - la figure 2 est une vue d'une section du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue de face d'un dispositif d'amortissement équipant le dispositif de transmission des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue éclatée et en perspective, de la masse, de la butée et des rouleaux de guidage du dispositif d'amortissement de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une partie du dispositif d'amortissement de la figure 3, - la figure 6 est une vue en perspective du dispositif d'amortissement de la figure 3, - la figure 7 est une vue éclatée et en perspective d'une partie du dispositif d'amortissement des figures 3 et 6, - la figure 8 est une vue éclatée et en perspective du dispositif d'amortissement des figures 3 et 6, - les figures 9 et 10 sont des vues correspondant respectivement aux figures 1 et 2 et illustrant un dispositif de transmission de couple selon une deuxième forme de réalisation, destiné à équiper une boîte de vitesses pour double embrayage, - la figure 11 est une vue d'une section d'un dispositif de transmission de couple selon une troisième forme de réalisation, destiné à équiper une boîte de vitesses pour double embrayage.

Un dispositif de transmission de couple selon une première forme de réalisation de l'invention, du type double volant amortisseur, est représenté aux figures 1 à 8. Il comporte un volant primaire 1 comprenant un moyeu central 2, appelé moyeu primaire 2, comprenant une partie tubulaire cylindrique 3 à partir de laquelle une partie radiale 2a s'étend radialement vers l'extérieur (figure 2). Le moyeu primaire 2 est fixé à l'extrémité d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et à une tôle annulaire 7, flexible axialement ou non. Pour cela, la partie radiale du moyeu primaire est immobilisée entre la tôle annulaire 7 et une bride annulaire 4. La partie radiale 2a, la tôle 7 et la bride annulaire 4 sont équipées de trous 5 pour le passage des vis de fixation au vilebrequin. La tôle 7 comporte des trous 8 en partie médiane, dont la fonction sera décrite plus loin. Une masse d'inertie primaire 9 de forme annulaire est fixée à la périphérie radialement externe de la tôle annulaire 7. La masse d'inertie primaire 9 comporte une partie radiale 10 dont la périphérie externe est prolongée vers l'avant par un rebord cylindrique 11. La face avant de la partie radiale 10 comporte deux éléments en saillie 12 diamétralement opposés, destinés à former des faces d'appui. Le bord libre du rebord cylindrique 11 est fixé, par exemple par soudage, à la périphérie radialement externe d'une autre tôle annulaire 13, plus particulièrement à la face radiale arrière de cette tôle 13. Une couronne dentée 14, destinée à engrener avec un pignon de démarreur, est fixée sur la face avant de la tôle 13. La tôle 13 comporte deux éléments 13a en saillie axialement vers l'arrière, diamétralement opposés, disposés en regard des éléments en saillie 12 de la masse d'inertie primaire et formant chacun deux faces d'appui. La masse d'inertie primaire 9 et la tôle annulaire 13 délimitent un espace interne, destiné à être rempli de graisse et servant au logement d'organes élastiques courbes 15.

Ces organes élastiques 15 sont des ressorts de compression hélicoïdaux, montés dans l'espace interne précité. Plus particulièrement, lors du montage, les extrémités 16, 17 des organes élastiques courbes viennent en appui contre les faces d'appui définies par les éléments en saillie 12, 13a. La masse d'inertie primaire 9 et la tôle annulaire 13 forment ainsi une chambre.

Des goulottes 18 sont montées entre la paroi interne du rebord cylindrique 11 et les organes élastiques 15, ces goulottes 18 servant à l'appui des organes élastiques 15 lorsque ceux-ci se déforment par centrifugation en fonctionnement. Un volant d'inertie secondaire 19 est monté mobile en rotation sur le volant d'inertie primaire 1. Le volant d'inertie secondaire 19 comporte une masse d'inertie dite secondaire 20, comportant en son centre un alésage 21 servant au montage et au centrage de la masse d'inertie secondaire 20 sur la partie cylindrique 3 du moyeu primaire 2, par l'intermédiaire d'un palier tel qu'un roulement à billes 22. La masse d'inertie secondaire 20 comporte des trous 23 servant au passage d'un outil de vissage ou de dévissage des vis de fixation du volant primaire 1 sur l'extrémité du vilebrequin, et des trous 24 servant au montage de rivets 25. Ces rivets 25 permettent notamment de fixer un voile annulaire 26 à la seconde masse d'inertie 20. Le voile annulaire 26 comporte une partie annulaire 27 à partir de laquelle deux pattes diamétralement opposées 28 s'étendent radialement vers l'extérieur. Chaque patte 28 comporte deux faces 29 opposées d'appui des organes élastiques, situées radialement à l'extérieur, et deux faces 30 opposées, situées radialement à l'intérieur par rapport aux faces d'appui 29. Les faces 29 d'appui des organes élastiques 15 forment un angle l'une par rapport à l'autre et divergent l'une de l'autre vers l'extérieur. Les faces 30 forment également un angle l'une par rapport à l'autre et divergent radialement vers l'intérieur.

En fonctionnement, lorsqu'un couple est transmis du volant primaire 1 au volant secondaire 19, les organes élastiques 15 prennent appui, à une première extrémité 16 ou 17, contre les faces d'appui 12, 13a du volant primaire 1, et à une seconde extrémité 17 ou 16 contre les faces d'appui 29 des pattes 28 du voile annulaire 26, solidaire du volant secondaire 19. Les organes élastiques 15 permettent d'amortir et d'absorber les vibrations et les acyclismes de rotation du moteur, comme cela est connu en soi. Dans un mode de réalisation non représenté, les organes élastiques 15 sont associés à des moyens de friction permettant de dissiper l'énergie par frottement. Au contraire, dans le mode de réalisation représenté, aucun moyen de friction supplémentaire n'est ajouté, l'énergie étant dissipée par le frottement naturel entre la masse primaire 9 et la masse secondaire 19, en grande partie dû au frottement des organes élastiques 15. Comme cela est mieux visible aux figures 7 et 8, une rondelle support 31 est montée sur la partie annulaire 27 du voile annulaire 26. La rondelle support 31 comporte quatre zones 32 (figure 7) de montage de masses pendulaires 33, chaque zone 32 présentant une forme générale en M et comportant deux pattes latérales 34 et une patte centrale 35 située circonférentiellement entre les deux pattes latérales 34. Les pattes 34, 35 s'étendent radialement vers l'intérieur et l'extrémité de chaque patte 34, 35 comporte un trou 36 servant au passage d'un rivet 37 de fixation à la partie annulaire 27 du voile 26. Cette dernière 27 présente également des trous 38 de montage de ces rivets 37. Le bord radialement interne de chaque zone de montage 32 de la rondelle 31 comporte deux pistes de roulement concaves 39, situées respectivement entre l'une des pattes latérale 34 et la patte centrale 35, et entre l'autre patte latérale 34 et la patte centrale 35. Le bord radialement externe de chaque zone 32 comporte également une zone concave 40 tournée vers l'extérieur et en forme générale de W. Cette zone concave 40 comporte deux surfaces latérales opposées 41 divergeant l'une de l'autre, radialement vers l'extérieur. La zone médiane 42 de la zone concave 40 est par ailleurs bombée. Chaque zone de montage 32 de la rondelle support 31 comporte en outre un trou 43 situé à la base de la patte centrale correspondante 35, servant au montage de deux patins 44 en matériau synthétique, par exemple à base de PTFE. Plus particulièrement, chaque patin 44 comporte une partie 45 en forme de disque, plaquée contre une face radiale 46 de la rondelle support 31, et un plot 47 s'étendant depuis le disque 45, inséré fixement dans le trou précité 43. Un patin 44 est ainsi monté de chaque côté de la rondelle support 31. Chaque masse pendulaire 33 est formée par découpage et pliage d'une tôle, et comporte deux flancs 48 reliés par deux ponts 49 décalés circonférentiellement l'un de l'autre. Les flancs 48 s'étendent radialement, de part et d'autre de la rondelle support 31et sont destinés à venir en appui sur les patins 44 qui assurent le rôle de positionnement axial de la masse 33. L'espace ménagé entre les deux ponts 48 permet le passage de la patte centrale correspondante 35 de la rondelle support 31. Le bord radialement externe 50 de chaque masse 33 est arrondi et s'étend en regard d'une partie du bord radialement externe de la zone correspondante 32 de la rondelle support 31. Chaque flanc 48 comporte deux trous oblongs 51 en forme d'arc, dont la concavité est tournée radialement vers l'intérieur. Les trous 51 ménagés dans les flancs 48 sont agencés par paire, de façon à ce que les trous 51 d'une même paire soient situés axialement en regard l'un de l'autre. Ces trous 51 peuvent être réalisés en une seule étape d'usinage, de façon à ce qu'ils soient positionnés avec précision l'un par rapport à l'autre. Ces trous 51 forment des pistes de roulement pour des rouleaux de guidage. En particulier, chaque rouleau comporte une tige 52 dont les 30 extrémités sont engagées dans les trous oblongs 51, et une bague 53 fixée autour de la tige 52, par exemple par emmanchement à force. Les extrémités de la tige 52 sont destinées à rouler le long des bords des trous correspondants 51 et la bague 53 est destinée à rouler le long de la piste de roulement concave correspondante 39 de la rondelle support 31. Ainsi, en fonctionnement, chaque masse 33 est animée d'un mouvement pendulaire, dont la trajectoire est fonction de la forme des trous 51 et des pistes de roulement concaves 39. Chaque masse 33 comporte en outre un plot triangulaire 54, monté entre les flancs 48. Deux pattes 55 s'étendent axialement de part et d'autre du plot 54 et sont serties dans des encoches 56 ménagées à la périphérie radialement externe 50 des flancs 48 de la masse 33, de façon à assurer la fixation du plot 54 (figure 4). Chaque plot 54 comporte ainsi deux faces 57 divergentes l'une de l'autre, radialement vers l'extérieur. Ces faces 57, tournées radialement vers l'intérieur, sont recouvertes d'une bande élastomère 58, définissant également deux faces de butée divergentes 59.

En fonctionnement, les faces de butée 59 sont destinées à venir en appui contre les faces latérales opposées 41 de la zone concave correspondante 40 de la rondelle support 31, de façon à limiter le débattement circonférentiel de la masse pendulaire 33. Par ailleurs, la bande élastomère 58 comporte une pointe 60 tournée radialement vers l'intérieur, apte à venir en appui contre le fond de la zone concave 40 correspondante, de manière à limiter le débattement radial de la masse 33. Les éléments représentés à la figure 8 forment ainsi un dispositif d'amortissement pendulaire 61 équipant le double volant amortisseur. Le montage de ce dispositif d'amortissement pendulaire 61 est réalisé de la manière suivante. Tout d'abord, les plots 47 des patins 44 sont engagés dans les trous correspondants 43 de la rondelle support 31. Les masses 33 sont ensuite montées sur les différentes zones 32 de la rondelle 31, de manière à ce que les pattes centrales 35 traversent les espaces ménagés entre les ponts 49 de chaque masse 33. Les plots de butée 54 sont ensuite fixés entre les flancs 48 des masses 33 et les bagues 53 sont montées entre les flancs 48, en regard des trous oblongs correspondants 51. Les tiges 52 sont enfin emmanchées à force, au travers de trous oblongs 51 et des bagues 53. L'ensemble peut alors être fixé sur le voile annulaire 26, à l'aide des rivets 37. En variante, il est possible de monter les bagues 53 puis les tiges 52 des rouleaux sur les masses 33, avant montage de ceux-ci dans les zones 32 de la rondelle support 31. Les figures 9 et 10 illustrent un dispositif de transmission de couple selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, qui diffère de la forme de réalisation précédente en ce que la masse d'inertie secondaire 20 est remplacée par un moyeu secondaire 62 comportant un trou central cannelé 63, et une partie radiale 64 s'étendant depuis le trou central 63. La partie radiale 64 comporte, comme précédemment, des trous 23 servant au passage d'un outil de vissage ou de dévissage des vis de fixation du volant primaire 1 sur l'extrémité du vilebrequin, et des trous 24 servant au montage de rivets 25. Ces rivets 25 permettent notamment de fixer le voile annulaire 26 au moyeu secondaire 62. La figure 10 illustre un dispositif de transmission de couple selon une troisième forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la rondelle support 31 est fixée au voile annulaire 26 et au moyeu secondaire 62 par l'intermédiaire de rivets 25. La rondelle support s'étend axialement à l'extérieur de l'espace délimité par la partie radiale 10, le rebord 11 et la tôle 13, cet espace servant à loger les ressorts 15. Une telle forme de réalisation permet de disposer les masses 33 sur une circonférence de plus grand diamètre que dans les formes de réalisation précédentes, où les masses 33 sont situées dans l'espace précité, radialement à l'intérieur des ressorts 15. Ceci permet d'augmenter encore l'efficacité des masses 33, c'est-à-dire leur capacité d'absorption des vibrations et des acyclismes de rotation.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement pendulaire (61), en particulier pour une transmission de véhicule automobile, comportant au moins une masse pendulaire (33) montée de façon mobile sur un support (31) pivotant autour d'un axe, ladite masse (33) ayant une section générale en U et comportant deux flancs (48) s'étendant de part et d'autre du support, reliés par au moins un pont (49) venant de matière avec les flancs (48), la masse (33) étant montée sur le support (31) par l'intermédiaire d'au moins deux rouleaux de guidage (52, 53), caractérisé en ce que les extrémités axiales de chaque rouleau (52) sont aptes à rouler sur des pistes de roulement (51) formées dans les flancs (48) de la masse (33), la partie médiane (53) de chaque rouleau (52) étant apte à rouler sur une piste de roulement (39) du support (31).
2. 2. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rouleau de guidage comporte une bague (53) formant la partie médiane apte à rouler sur la piste de roulement (39) du support (31), fixée sur une tige (52) dont les extrémités sont aptes à rouler sur les pistes de roulement (51) formées dans les flancs (48) de la masse (33).
3. 3. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support (31) comporte au moins une zone (32) de montage de la masse (33) comportant deux pattes latérales (34) et une patte centrale (35) située circonférentiellement entre les deux pattes latérales (34), la masse (33) comportant au moins deux ponts (49) reliant les deux flancs (48) et décalés circonférentiellement l'un de l'autre, la patte centrale (35) traversant l'espace situé circonférentiellement entre les deux ponts (49), lesdites pattes (34, 35) étant destinées à être fixées à une partie (26) d'un dispositif de transmission de couple.
4. 4. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un plot de butée (54)est fixé à la masse (33) et monté entre les deux flancs (48), ledit plot (54) comportant deux surfaces opposées (59) aptes à venir en butée contre deux surfaces (41) du support (31), de façon à limiter le débattement circonférentiel de la masse (33) par rapport au support (31).
5. 5. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plot de butée (54) comporte une partie radialement interne (60) apte à venir en appui contre un bord radialement externe du support (31), de manière à limiter le débattement radial de la masse (33) par rapport au support (31).
6. 6. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (31) est sensiblement plan et comporte au moins deux parties opposées d'appui (44) en saillie axiale, contre lesquelles les flancs (48) de la masse (33) sont aptes à venir en appui.
7. 7. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les parties d'appui en saillie sont formées par des patins (44) montés de part et d'autre du support (31), les flancs (48) de la masse (33) étant destinés à venir en appui contre les patins (44).
8. 8. Dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les patins (44) sont en matériau plastique rigide, par exemple à base de PTFE.
9. 9. Dispositif de transmission de couple, comportant un élément d'entrée de couple (1) et un élément de sortie de couple (19, 26, 62) mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, et des organes élastiques (15) montés entre les éléments d'entrée et de sortie de couple (1, 19, 62), l'élément de sortie de couple (19, 26, 62,) comportant un voile annulaire (26), les organes élastiques (15) étant montés entre le voile annulaire (62) et l'élément d'entrée de couple (1), caractérisé en ce que le dispositif de transmission de couple comporte un dispositif d'amortissement pendulaire (61) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le support (31) est formé par le voile annulaire (26) ou fixé au voile annulaire (26).
10. 10. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément d'entrée de couple (1) comporte une masse d'inertie primaire (9), destinée à être couplée à un arbre moteur, l'élément de sortie de couple comportant une masse d'inertie secondaire (20), destinée à être couplée à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.