FR3042245A1 - Amortisseur de torsion a masse d'inertie - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un amortisseur de torsion à masse d'inertie comportant : - un support (14); et - une masse d'inertie (13) montée mobile en rotation par rapport au support (14) autour de l'axe primaire (X) au moyen d'un organe de liaison (15), ledit organe de liaison (15) étant mobile en rotation sur le support (14) autour d'un axe secondaire (Z) et étant en prise avec la masse d'inertie (13), - un dispositif de frottement (30, 31, 32) agencé pour exercer un effort de frottement entre l'organe de liaison (15) et le support (14) de manière à bloquer la rotation de l'organe de liaison (15) et de la masse d'inertie (13) par rapport au support (14) lorsque l'inertie de masse d'inertie (13) n'est pas suffisante pour vaincre l'effort de frottement et à autoriser la rotation de l'organe de liaison (15) et de la masse d'inertie (13) par rapport au support (14) lorsque l'inertie de la masse d'inertie (13) est suffisante pour vaincre l'effort de frottement.

Description

Domaine technique L’invention se rapporte au domaine des transmissions pour véhicule automobile et concerne plus particulièrement un amortisseur de torsion à masse d’inertie.

Arrière-plan technologique

Un moteur à explosion présente, du fait des explosions se succédant dans les cylindres du moteur, des acyclismes. Afin de filtrer les vibrations engendrées par les acyclismes en amont de la boite de vitesses, il est connu d’équiper les transmissions de véhicule d’un dispositif d’amortissement des vibrations. A défaut, des vibrations pénétrant dans la boîte de vitesses y provoqueraient en fonctionnement des chocs, bruits ou nuisances sonores particulièrement indésirables.

Parmi les dispositifs d’amortissement de vibrations, il est connu des dispositifs comportant une masse d’inertie annulaire, montée mobile en rotation sur un élément rotatif, tel qu’un volant moteur, solidaire en rotation d’un arbre de la chaîne de transmission et un anneau de frottement coaxial à l’élément rotatif et exerçant un couple résistant de frottement entre l’élément rotatif et la masse d’inertie s’opposant à leur débattement relatif.

Aussi, lorsque les acyclismes présentent une faible amplitude, la masse d’inertie ne présente pas de débattement relatif par rapport à l’élément rotatif car l’anneau de frottement exerce entre la masse d’inertie et l’élément rotatif un couple résistant s’opposant à leur rotation relative. Au contraire, lorsque l’élément rotatif est soumis à des acyclismes de forte amplitude, c’est-à-dire à des variations instantanées importantes de sa vitesse de rotation, l’inertie de la masse d’inertie s’oppose à la variation instantanée de la vitesse de rotation de sorte qu’un débattement relatif entre la masse d’inertie et l’élément rotatif se produit et que la masse d’inertie exerce sur l’élément rotatif un couple s’opposant aux acyclismes, ce qui permet de les atténuer. L’énergie est alors dissipée par frottement entre la masse d’inertie et l’élément rotatif.

Toutefois, de tels dispositifs d’amortissement sont susceptibles d’engendrer des grincements lors du frottement de la rondelle de frottement contre la masse d’inertie. Ces grincements sont d’autant plus importants que la vitesse des surfaces de frottement est importante. Or, lorsque les surfaces de frottement de l’anneau de frottement sur la masse d’inertie sont radialement éloignées de l’axe de rotation de l’élément rotatif, la vitesse relative tangentielle des surfaces de frottement de l’anneau de frottement par rapport à l’élément rotatif est, sur un rayon moyen, importante.

De plus, la charge axiale est plus difficile à régler lorsque le rayon moyen de la surface de frottement est élevé.

Par ailleurs, du fait que le rayon moyen de la surface de frottement soit élevé, il peut se produire d’importantes déformations axiales des moyens de frottement.

De plus, pour des raisons d’efficacité de l’amortissement, l’on cherche à ce que le moment d’inertie de la masse d’inertie annulaire soit optimum. Pour ce faire, le diamètre de la masse d’inertie est généralement le plus important possible au regard des contraintes radiales d’encombrement. En conséquence, l’anneau de frottement qui frotte contre la masse d’inertie présente également un diamètre important et une surface de frottement radialement éloignée de l’axe de rotation de sorte que les phénomènes de grincement précités sont d’autant plus exacerbés.

De tels amortisseurs de torsion ne sont donc pas pleinement satisfaisants. Résumé L’invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un amortisseur de torsion à masse d’inertie permettant de filtrer efficacement les vibrations tout en présentant un niveau de nuisances sonores faible.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un amortisseur de torsion à masse d’inertie pour une chaîne de transmission de véhicule automobile, amortisseur comportant : un support destiné à être associé à la chaîne de transmission et apte à être entraîné en rotation autour d’un axe primaire (X), et une masse d’inertie montée mobile en rotation par rapport au support autour de l’axe primaire (X), l’amortisseur de torsion comportant un dispositif de frottement agencé pour s’opposer à la rotation relative de la masse d’inertie par rapport au support, - un organe de liaison, monté mobile en rotation sur le support autour d’un axe de rotation secondaire (Z) et étant apte à être entraîné en rotation autour de cet axe secondaire par la masse d’inertie de telle sorte que ledit organe de liaison tourne autour dudit axe de rotation secondaire (Z) lors de la rotation de la masse d’inertie par rapport au support, le dispositif de frottement étant agencé pour exercer un effort de frottement entre l’organe de liaison et le support, effort s’opposant à la rotation de l’organe de liaison autour de l’axe de rotation secondaire (Z). L’effort de frottement ne s’exerce donc pas directement entre la masse d’inertie et le support mais entre le support et l’organe de liaison dont l’axe de rotation est excentré par rapport à l’axe de rotation de la masse d’inertie. Aussi, en mettant en œuvre un axe de rotation déporté autour duquel est agencé le dispositif de frottement, il est possible de mettre en œuvre un frottement proche de l’axe de rotation (Z).

Ainsi, on obtient un rayon moyen de frottement nettement plus faible que le rayon de l’organe de liaison. L’effort de frottement s’appliquant au niveau de surfaces de frottement présentant un rayon moyen beaucoup plus faible, la vitesse relative tangentielle moyenne est ainsi nettement inférieure à celle de la masse d’inertie lors d’une rotation relative entre la masse d’inertie et le support, ce qui permet de réduire, voire de supprimer les phénomènes de grincement.

De même, grâce à l’invention, les surfaces de frottement sont diminuées.

De même, grâce à l’invention, les surfaces de frottement sont moins sensibles aux déformations axiales.

De même, grâce à l’invention, la charge axiale est plus facile à régler.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel amortisseur de torsion à masse d’inertie peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : l’amortisseur est agencé de sorte que la masse d’inertie est hors du chemin emprunté par le couple dans la chaîne de transmission. la masse d’inertie est de forme annulaire. la masse d’inertie est coaxiale de l’axe de rotation primaire. la masse d’inertie est montée folle sur le support, le support est destiné à être monté solidaire en rotation d’un élément hôte de la chaîne de transmission, élément hôte par lequel passe le chemin emprunté par le couple dans la chaîne de transmission. l’amortisseur est agencé de sorte que la masse d’inertie est placée en dérivation par rapport au chemin emprunté par le couple lorsque l’amortisseur est monté dans la chaîne de transmission. le dispositif de frottement est agencé de manière à bloquer la rotation de l’organe de liaison autour de l’axe de rotation secondaire (Z) lorsque la vitesse de la masse d’inertie n’est pas suffisante pour vaincre l’effort de frottement et à autoriser la rotation de l’organe de liaison autour de l’axe de rotation secondaire (Z) lorsque la vitesse de la masse d’inertie est suffisante pour vaincre l’effort de frottement. le dispositif de frottement est agencé de manière à bloquer la rotation de la masse d’inertie autour de l’axe de rotation primaire (X) par rapport au support lorsque la vitesse de la masse d’inertie n’est pas suffisante pour vaincre l’effort de frottement et à autoriser la rotation de la masse d’inertie autour de l’axe de rotation primaire (X) par rapport au support lorsque la vitesse de la masse d’inertie est suffisante pour vaincre l’effort de frottement. l’axe de rotation secondaire est parallèle à l’axe de rotation primaire. l’axe de rotation secondaire est distinct de l’axe de rotation primaire. la masse d’inertie mobile présente une forme annulaire coaxiale à l’axe de rotation primaire la masse d’inertie mobile comporte sur un bord interne une denture et l’organe de liaison comporte une roue dentée présentant une denture sur un bord externe qui coopère avec la denture de la masse d’inertie. L’organe de liaison est monté fou sur le support. la denture du bord interne de la masse d’inertie mobile coopère avec la denture externe de l’organe de liaison de telle sorte que ledit organe de liaison tourne autour dudit axe secondaire lors de la rotation de la masse d’inertie par rapport au support. le bord interne de la masse d’inertie comporte deux épaulements faisant saillie radialement vers l’axe de rotation primaire, la roue dentée étant intercalée axialement entre les épaulements de la masse d’inertie, la masse d’inertie étant bloquée en déplacement axial par butée axiale des épaulements contre la roue dentée. le dispositif de frottement comporte une rondelle de frottement centrée sur l’axe de rotation secondaire et intercalée axialement entre le support et l’organe de liaison pour exercer un effort de frottement. la rondelle de frottement présente un diamètre inférieur au diamètre de la masse d’inertie, par exemple inférieur à la moitié du diamètre de la masse d’inertie, par exemple inférieur au quart du diamètre de la masse d’inertie, notamment inférieur au dixième du diamètre de la masse d’inertie. la distance entre l’axe de rotation secondaire et l’axe de rotation primaire est supérieure au tiers du rayon de la masse d’inertie, par exemple supérieure à la moitié du rayon de la masse d’inertie, de préférence supérieure aux trois quarts du rayon de la masse d’inertie. le dispositif de frottement comporte en outre une rondelle élastique intercalée axialement entre la rondelle de frottement et le support de manière à appliquer un effort axial sur la rondelle de frottement en direction de l’organe de liaison. le support comporte une première et une seconde plaques annulaires disposées axialement de part et d’autre de l’élément de liaison et présentant chacune un orifice, et l’organe de liaison comporte un pivot coaxial à l’axe de rotation secondaire qui est logé dans l’orifice de la première plaque annulaire et dans l’orifice de la seconde plaque annulaire. le dispositif de frottement comporte une rondelle de frottement disposée entre chacune des première et seconde plaques annulaires et l’organe de liaison. l’amortisseur de torsion à masse d’inertie comporte une pluralité de d’organes de liaison répartis circonférentiellement autour de l’axe de rotation primaire, chaque organe de liaison étant monté mobile en rotation autour d’un axe de rotation secondaire respectif parallèle à l’axe de rotation primaire, l’amortisseur de torsion à masse d’inertie comportant en outre une pluralité de dispositifs de frottement qui sont chacun agencés pour exercer un effort de frottement entre l’un des organe de liaison respectif et le support.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un dispositif de transmission de couple comportant un premier élément et un second élément mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre; des moyens élastiques d’amortissement accouplant le premier élément et le second élément de manière à permettre une transmission de couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément et le second élément, un amortisseur de torsion à masse d’inertie tel que ci-dessus; le premier élément et le second élément étant mobile en rotation l’un par rapport à l’autre autour de l’axe primaire de l’amortisseur de torsion à masse d’inertie et le support dudit amortisseur de torsion à masse d’inertie étant fixé sur le second élément.

Un tel dispositif de transmission de couple peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la masse d’inertie est en dérivation par rapport au dispositif de transmission de couple. le premier élément est un volant primaire destiné à être fixé au bout d’un vilebrequin. le second élément porte un voile annulaire agencé pour coopérer avec les moyens élastiques d’amortissement pour transmettre le couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément et le second élément, le voile et le support étant fixés sur le second élément par un rivet commun. le dispositif de transmission de couple comporte un amortisseur de torsion à masse d’inertie dans lequel : o la première plaque annulaire est fixée sur le second élément et se développe radialement vers l’extérieur, o la seconde plaque annulaire est fixée sur le second élément et se développe radialement vers l’extérieur, la seconde plaque annulaire comportant un décrochement axial située sur une portion radialement externe de la seconde plaque annulaire, l’organe de liaison étant intercalé axialement entre le décrochement et la première plaque annulaire.

Brève description des figures 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 dessins annexés. - La figure 1 représente une vue en coupe d’un volant amortisseur comportant un amortisseur de torsion à masse d’inertie ; - La figure 2 représente une vue de détail de la figure 1 illustrant la coopération entre la masse d’inertie et l’élément secondaire du volant amortisseur ; - La figure 3 représente une vue de face du volant amortisseur de la figure 1 ; - La figure 4 représente une vue en coupe selon la coupe A-A du volant amortisseur de la figure 3 sans son élément primaire. - La figure 5 représente une vue en coupe du volant amortisseur de la figure 3 selon la coupe B-B de la figure 4 ; - La figure 6 est un diagramme illustrant le seuil de déclenchement de l’amortissement par la masse d’inertie mobile en fonction de l’amplitude des acyclismes du moteur. - La figure 7 illustre une variante de réalisation de la masse d’inertie.

Description détaillée de modes de réalisation

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 du dispositif d'amortissement des vibrations. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation du dispositif d'amortissement déterminant l'orientation "axiale" et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant dudit axe, l'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à l'axe du dispositif d'amortissement et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation du dispositif d'amortissement, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les termes "arrière" et "avant" sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre selon la direction axiale, un élément destiné à être placé proche du moteur thermique étant désigné par avant et un élément destiné à être placé proche de la boîte de vitesses étant désigné par arrière.

La description ci-après est réalisée à titre illustratif dans le cadre d’un volant amortisseur, l’amortisseur de torsion à masse d’inertie étant associé à l’élément secondaire du volant amortisseur. Cependant, l’amortisseur de torsion à masse d’inertie est susceptible d’être associé à tout autre élément destiné à être disposé en aval du moteur d’un véhicule automobile, notamment dans la chaîne de transmission d’un véhicule automobile, entre le moteur à explosion et la boîte de vitesse. Aussi, l’amortisseur de torsion à masse d’inertie peut être associé à de nombreux dispositifs de transmission de couple tels qu’un embrayage de pontage ou une friction d'embrayage, par exemple.

La figure 1 représente une vue en coupe d’un volant amortisseur comportant un amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’invention.

Le volant amortisseur comporte un élément primaire 1 formant une masse d’inertie et un élément secondaire 2 monté en rotation l’un par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation primaire X. L’élément primaire 1 est destiné à être monté coaxialement sur un arbre de la chaîne de transmission tel qu’un vilebrequin d’un moteur thermique (non représenté). L’élément primaire 1 et l’élément secondaire 2 sont couplés en rotation par des organes élastiques 3 qui permettent de transmettre un couple et d’amortir les acyclismes de rotation entre l'élément primaire 1 et l’élément secondaire 2 afin de réduire les vibrations provenant du moteur thermique. L’élément primaire 1 comporte un moyeu radialement interne 4. Une portion annulaire 5 se développe radialement vers l’extérieur depuis le moyeu radialement interne 4. Une périphérie radialement externe de la portion annulaire 5 porte une jupe cylindrique 6 se développant axialement vers l’arrière. L’élément primaire 1 comporte en outre sur sa périphérie une couronne dentée 7 pour l’entraînement en rotation de l’élément primaire 1, à l’aide d’un démarreur. Un couvercle 8 est monté sur une face arrière de la jupe cylindrique 6 et définit avec la portion annulaire 5 et la jupe cylindrique, une chambre annulaire de logement des organes élastiques 3. De tels organes élastiques 3 sont par exemple des ressorts courbes hélicoïdaux se développant circonférentiellement.

Dans le mode de réalisation représenté, l’élément secondaire 2 comporte un moyeu interne 9 qui porte une denture destinée à être couplée à une denture complémentaire portée par un élément de la chaîne de transmission, tel qu’un carter d’un double embrayage dans l’huile, non représenté.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, l’élément secondaire est une masse d’inertie qui est destiné à former le plateau de réaction d’un embrayage à sec. L’élément secondaire 2 comporte en outre une portion annulaire 10 se développant radialement vers l’extérieur depuis le moyeu interne 9. Un voile 11 est fixé par rivetage à l’aide de rivets 12 sur une face avant de la portion annulaire 10 de l’élément secondaire 2. Le voile 11 est intercalé axialement entre l’élément primaire 1 et l’élément secondaire 2. Le voile 11 comporte des pattes radiales (non illustrées) se développant radialement vers l’extérieur. Ces pattes radiales sont intercalées axialement entre le couvercle 8 et la portion annulaire 5 de l’élément primaire 1. Chacun des organes élastiques 4 est disposé circonférentiellement entre deux pattes radiales du voile 11 et entre deux sièges d’appui, non illustrés, portés par l’élément primaire 1. Chaque siège d’appui porté par l’élément primaire 1 est constitué par un bossage formé dans la portion annulaire 5 et par un bossage formé dans le couvercle 8. Ainsi, lors d’une rotation relative entre l’élément primaire 1 et l’élément secondaire 2, chacun des organes élastiques 3 est comprimé entre d’une part, l’une des pattes radiales du voile 11 et, d’autre part, l’un des sièges d’appui de l’élément primaire 1 afin de transmettre un couple entre l’élément primaire 1 et l’élément secondaire 2 avec amortissement des vibrations.

Afin d’améliorer la qualité d’amortissement des vibrations du volant amortisseur, celui-ci est en outre équipé d’un amortisseur de torsion à masse d’inertie. L’amortisseur de torsion à masse d’inertie comporte une masse d’inertie 13 qui est montée sur l’élément secondaire 2. La masse d’inertie 13 présente une forme annulaire et se développe sur 360°. Cette masse d’inertie 13 est mobile en rotation autour de l’axe de rotation primaire X par rapport à l’élément secondaire 2. Plus particulièrement, la masse d’inertie 13 est montée mobile en rotation sur l’élément secondaire 2 par l’intermédiaire d’un support 14 et d’un organe de liaison 15 comme illustré sur la vue de détail de la figure 2.

Comme on le voit sur les figures 1, 2 et 4, le support 14 est fixé sur une face arrière de la portion annulaire 10 de l’élément secondaire 2 par l’intermédiaire des rivets 12 qui assurent également la fixation du voile 11 à l’élément secondaire 2. Ainsi, le rivet 12 permet conjointement la fixation, d’une part, du voile 11 sur la face avant de la portion annulaire 10 de l’élément secondaire 2 et, d’autre part, du support 14 sur la face arrière de ladite portion annulaire 10 de l’élément secondaire 2. Un tel rivet de fixation commun pour la fixation du voile 11 et du support 14 permet de limiter le nombre de pièces.

Le support 14 comporte une plaque avant 16 et une plaque arrière 17, annulaires, c’est-à-dire se développant circonférentiellement sur 360°. La plaque avant 16 et la plaque arrière 17 comporte chacune une portion centrale 18, 19. Les portions centrales 18, 19 sont superposés axialement et sont rivetées sur la portion annulaire 10 de l’élément secondaire 2 par des rivets 12. La portion annulaire 10 constitue un élément hôte 10 sur lequel le support 14 de l’amortisseur à masse d’inertie est monté solidaire en rotation. Le chemin emprunté par le couple passe par cet élément hôte 10.

La plaque avant 16 comporte également une portion radialement externe 20 se développant radialement vers l’extérieur depuis la portion centrale 18. De même, la plaque arrière 17 comporte une portion radialement externe 21 se développant radialement vers l’extérieur depuis sa portion centrale 19. La portion radialement externe 21 forme un décrochement axial vers l’arrière par rapport à la portion radialement externe 20 de manière à ce que la portion radialement externe 20 et la portion radialement externe 21 se développent parallèlement et à distance axialement l’une de l’autre de sorte à ménager un espace de logement de l’organe de liaison 15. Un premier orifice circulaire 22 traverse axialement la portion radialement externe 20. Un second orifice circulaire 23 coaxial du premier orifice circulaire 22 traverse axialement la portion radialement externe 21. L’organe de liaison 15 est monté entre la portion radialement externe 20 et la portion radialement externe 21. L’organe de liaison 15 présente la forme d’une roue dentée 24 équipée d’un pivot 25 permettant de la monter en rotation et est ainsi mobile en rotation autour d’un axe de rotation secondaire Z parallèle à l’axe de rotation primaire X. Pour ce faire, une extrémité avant du pivot de montage 25 est logée dans le premier orifice circulaire 22 et une extrémité arrière du pivot de montage 25 est logée dans le second orifice circulaire 23.

La masse d’inertie 13 présente un épaulement avant 26 et un épaulement arrière 27, espacés axialement l’un de l’autre. L’épaulement avant 26 et l’épaulement arrière 27 font saillie radialement vers l’intérieur depuis la face radialement interne de la masse d’inertie 13 de sorte que la roue dentée 24 soit intercalée axialement entre l’épaulement avant 26 et l’épaulement arrière 27. Ainsi, la masse d’inertie 13 est bloquée axialement en déplacement par butée de l’épaulement avant 26 sur une face avant de la roue dentée 24 ou par butée de l’épaulement arrière 27 sur une face arrière de la roue dentée 24.

Comme illustré sur la figure 5, la face radialement interne de la masse d’inertie 13 présente une première denture 28. Comme illustré sur les figures 1 et 4, cette première denture 28 est intercalée axialement entre l’épaulement avant 26 et l’épaulement arrière 27. La roue dentée 24 présente sur une face radialement externe une seconde denture 29 en prise avec la première denture 28 de la masse d’inertie 13. Du fait de la coopération entre la première denture 28 et la seconde denture 29, une rotation relative entre la masse d’inertie 13 et le support 14 autour de l’axe de rotation primaire X entraîne une rotation de la roue dentée 24 autour de l’axe de rotation secondaire Z par rapport au support 14. De même, le blocage en rotation de la roue dentée 24 autour de l’axe de rotation secondaire Z par rapport au support 14 bloque la rotation de la masse d’inertie 13 par rapport au support 14 autour de l’axe de rotation primaire X.

Dans une variante de réalisation de la masse d’inertie 13 illustrée sur la figure 7, la masse d’inertie 13 comporte une portion centrale annulaire 37 portant la première denture 28. Cette portion centrale annulaire 37 est intercalée axialement entre deux rondelles de fixation 38. Les rondelles de fixation 38 présentent un diamètre interne inférieur au diamètre interne de la portion centrale annulaire 37 afin de former respectivement l’épaulement avant 26 et l’épaulement arrière 27 de la masse d’inertie 13. La portion centrale annulaire 37 et les rondelles de fixation 38 sont solidarisées par tout moyen adapté, par exemple à l’aide d’un rivet 39.

Comme illustré sur la figure 2, une première rondelle élastique 31 est intercalée entre la face arrière de la roue dentée 24 et la portion radialement externe 21 de la plaque arrière 17. De même une seconde rondelle élastique 30 est intercalée entre la face avant de la roue dentée 24 et la portion radialement externe 20 de la plaque avant 16. De telles rondelles élastiques 30, 31 sont par exemple des rondelles Belleville. Une rondelle de frottement 32 est intercalée entre chaque rondelle élastique 30, 31 et la roue dentée 24. Les rondelles élastiques 30, 31 et les rondelles de frottement 32 sont coaxiales à l’axe Z de rotation de la roue dentée 24. Les pivots de montage 25 traversent chaque rondelle élastique 30, 31 et chaque rondelle de frottement 32. Chaque rondelle de frottement 32 comporte une languette de fixation 33 se développant axialement en direction du support 14. Ces languettes de fixation 33 coopèrent chacune avec un logement complémentaire du support 14 respectif. Dans un mode de réalisation non illustré, une seule rondelle élastique est disposée entre une face axiale de la roue dentée 24 et l’une parmi la plaque arrière 17 et la plaque avant 16.

Les rondelles de frottement 32 exercent sur la roue dentée 24 un couple résistant de frottement s’opposant à la rotation de ladite roue dentée autour de son axe de rotation Z. Aussi, ce couple résistant de frottement tend à bloquer la rotation de la roue dentée 24 autour de l’axe de rotation secondaire Z par rapport au support 14. Tant que la rotation de la roue dentée 24 autour de l’axe de rotation Z est bloquée, toute rotation relative entre le support 14 et la masse d’inertie 13 est exclue.

Par ailleurs, la rotation de la masse d’inertie 13 autour de l’axe de rotation primaire génère un effet inertiel qui se traduit, lorsque la masse d’inertie 13 est soumise à des variations de vitesse de rotation, par l’application d’une force d’entraînement sur la roue dentée 24 du fait de la coopération entre la première denture 28 et la seconde denture 29. Cette force d’entraînement tend à faire tourner la roue dentée 24 autour de l’axe secondaire Z et donc, à permettre la rotation de la masse d’inertie 13 par rapport au support 14.

Tant que le couple généré par la force d’entraînement exercée par la masse d’inertie 13 sur la roue dentée 24 est inférieure au couple résistant de frottement exercé par les rondelles de frottement 32 sur la roue dentée, la roue dentée 24 ne tourne pas autour de l’axe de rotation secondaire Z et la masse d’inertie 13 est immobile par rapport au support 14.

Inversement, lorsque la masse d’inertie 13 est soumise à des variations de vitesse de rotation importantes, l’effet inertiel est suffisant pour que le couple généré par la force d’entraînement exercée par la masse d’inertie 13 sur la roue dentée 24 l’emporte sur le couple résistant de frottement exercé par les rondelles de frottement 32 sur la roue dentée 24 et qu’en conséquence la roue dentée 24 tourne autour de l’axe de rotation secondaire Z et autorise la masse d’inertie 13 à tourner par rapport au support 14 autour de l’axe de rotation primaire X. Une telle rotation de la masse d’inertie 13 autour de l’axe de rotation primaire X par rapport au support 14, et donc par rapport à l’élément secondaire 2, génère un couple qui s’oppose aux acyclismes et permet d’amortir les acyclismes de rotation de l’élément secondaire 2 en dissipant l’énergie par frottement.

La surface d’application de la force de blocage est limitée à la surface de contact entre la roue dentée 24 et les rondelles de frottement 32, c’est-à-dire au diamètre des rondelles de frottement. Cette surface de contact peut s’approcher avantageusement de l’axe de rotation Z. Ainsi, le diamètre des rondelles de frottement 32 est rendue indépendant du diamètre de la masse d’inertie 13 et la vitesse tangentielle en tout point des surfaces de frottement est inférieure à la vitesse tangentielle en tout point de la masse d’inertie 13. Les phénomènes de grincement sont donc limités.

Le fait que le diamètre de la masse d’inertie 13 soit le plus important possible afin d’augmenter son moment d’inertie et améliorer ainsi les performances de l’amortisseur de torsion à masse d’inertie est donc sans influence sur le diamètre des rondelles de frottement 32 et par conséquent sur les phénomènes de grincement.

La figure 6 présente des variations d’acyclismes en fonction du temps. Il permet de visualiser le seuil de déclenchement de l’amortissement par la masse d’inertie mobile en fonction de l’amplitude des acyclismes du moteur.

Lorsque l’élément secondaire 2 est excité par des acyclismes de faible amplitude 34, c'est-à-dire inférieur à un seuil d’amplitude prédéterminé 36, l’inertie de la masse d’inertie 13 n’est pas suffisante pour surmonter la force de blocage exercée par les rondelles de frottement 32. Ainsi, la roue dentée 24 est immobile en rotation autour de l’axe de rotation secondaire Z et la masse d’inertie 13 est elle-aussi immobile par rapport à l’élément secondaire 2. L’amortisseur à masse d’inertie n’amortit pas ces acyclismes de faible amplitude 34.

Inversement, lorsque l’élément secondaire 2 subit des acyclismes 35 de forte amplitude, c'est-à-dire supérieur au seuil d’amplitude prédéterminé 36, l’inertie de la masse d’inertie 13 est suffisante pour surmonter le couple résistant de frottement exercé par les rondelles de frottement 32. Ainsi, la roue dentée 24 tourne autour de l’axe de rotation secondaire Z ce qui autorise la rotation de la masse d’inertie 13 par rapport à l’élément secondaire 2 autour de l’axe de rotation primaire X. Dès lors, la masse d’inertie 13 exerce sur l’élément secondaire 2 un couple résistant à l’encontre de l’entraînement dudit élément secondaire 2 qui s’oppose aux acyclismes et permet ainsi de les amortir. La charge axiale des rondelles élastiques 30 et 31 est configurée pour que les rondelles de frottement 32 exercent une force de blocage donnée définissant le seuil 36 au-delà duquel les acyclismes sont amortis.

Comme illustré sur les figures 3 et 5, une pluralité d’organes de liaison 15 sont montés sur le support 14 et régulièrement répartis sur celui-ci. Dans l’exemple illustré sur les figures 3 et 5, l’amortisseur de torsion à masse d’inertie comporte trois organes de liaison 15 circonférentiellement répartis autour de l’axe X et montés chacun en rotation sur le support 14 autour d’un axe de rotation secondaire respectif, chacun des axes de rotation secondaire étant parallèle à l’axe de rotation primaire X.

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 exemple, les axes secondaires peuvent être plus ou moins excentrés sur le support et les rondelles élastiques et les roues dentées peuvent présenter des diamètres plus ou moins importants. De même, les rondelles de frottement peuvent être omises, la force de blocage étant directement appliquée par les rondelles élastiques. 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 (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Amortisseur de torsion à masse d’inertie pour une chaîne de transmission de véhicule automobile, amortisseur comportant : - un support (14) destiné à être associé à la chaîne de transmission et apte à être entraîné en rotation autour d’un axe primaire (X), et - une masse d’inertie (13) montée mobile en rotation par rapport au support (14) autour de l’axe primaire (X), - l’amortisseur de torsion comportant un dispositif de frottement (30, 31, 32) agencé pour s’opposer à la rotation relative de la masse d’inertie par rapport au support, - un organe de liaison (15), monté mobile en rotation sur le support (14) autour d’un axe de rotation secondaire (Z) et étant apte à être entraîné en rotation autour de cet axe secondaire par la masse d’inertie (13) de telle sorte que ledit organe de liaison (15) tourne autour dudit axe de rotation secondaire (Z) lors de la rotation de la masse d’inertie (13) par rapport au support (14), le dispositif de frottement étant agencé pour exercer un effort de frottement entre l’organe de liaison (15) et le support (14), effort s’opposant à la rotation de l’organe de liaison autour de l’axe de rotation secondaire (Z).
2. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de frottement est agencé de manière à bloquer la rotation de l’organe de liaison (15) autour de l’axe de rotation secondaire (Z) lorsque l’inertie de masse d’inertie (13) n’est pas suffisante pour vaincre l’effort de frottement et à autoriser la rotation de l’organe de liaison (15) autour de l’axe de rotation secondaire (Z) lorsque l’inertie de la masse d’inertie (13) est suffisante pour vaincre l’effort de frottement.
3. 3. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel : - la masse d’inertie (13) présente une forme annulaire coaxiale à l’axe de rotation primaire (X) et comporte sur un bord interne une denture (28) ; et l’organe de liaison (15) comporte une roue dentée (24) présentant une denture (29) sur un bord externe qui coopère avec la denture (28) de la masse d’inertie (13).
4. 4. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la masse d’inertie (13) comporte deux épaulement (26, 27) faisant saillie radialement vers l’axe de rotation primaire (X), l’organe de liaison étant intercalée axialement entre les épaulements (26, 27) de la masse d’inertie (13), la masse d’inertie (13) étant bloquée en déplacement axial par butée axiale des épaulements (26, 27) contre la l’organe de liaison (24).
5. 5. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de frottement comporte une rondelle de frottement (32) centrée sur l’axe de rotation secondaire (Z) et intercalée axialement entre le support (14) et l’organe de liaison (15) pour exercer un effort de frottement.
6. 6. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon la revendication 5, dans lequel le dispositif de frottement comporte en outre une rondelle élastique (30, 31) intercalée axialement entre la rondelle de frottement (32) et le support (14) de manière à appliquer un effort axial sur la rondelle de frottement (32) en direction de l’organe de liaison (15).
7. 7. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le support (14) comporte une première plaque annulaire (16) et une seconde plaque annulaire (17) disposées axialement de part et d’autre de l’élément de liaison (15) et présentant chacune un orifice (22, 23), et dans lequel l’organe de liaison (15) comporte un pivot (25) coaxial à l’axe de rotation secondaire (Z) qui est logé dans l’orifice (22) de la première plaque annulaire (16) et dans l’orifice (23) de la seconde plaque annulaire (17).
8. 8. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de frottement comporte une rondelle de frottement disposée (32) entre chacune des première et seconde plaques annulaires (16, 17) et l’organe de liaison (15).
9. 9. Amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’amortisseur de torsion à masse d’inertie comporte une pluralité de d’organes de liaison (15) répartis circonférentiellement autour de l’axe de rotation primaire (X), chaque organe de liaison (15) étant monté mobile en rotation autour d’un axe de rotation secondaire respectif parallèle à l’axe de rotation primaire, l’amortisseur de torsion à masse d’inertie comportant en outre une pluralité de dispositifs de frottement qui sont chacun agencés pour exercer un effort de frottement entre l’un des organe de liaison respectif et le support.
10. 10. Dispositif de transmission de couple comportant un premier élément (1) et un second élément (2) mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre; des moyens élastiques d’amortissement (3) accouplant le premier élément (1) et le second élément (2) de manière à permettre une transmission de couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément (1) et le second élément (2) et un amortisseur de torsion à masse d’inertie selon l’une quelconque des revendications 1 à 9; le premier élément (1) et le second élément (2) étant mobile en rotation l’un par rapport à l’autre autour de l’axe primaire de l’amortisseur de torsion à masse d’inertie et le support (14) dudit amortisseur de torsion à masse d’inertie étant fixé sur le second élément (2).
11. 11. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 10, dans lequel le premier élément (1) est un volant primaire destiné à être fixé au bout d’un vilebrequin.
12. 12. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications 10 ou 11, dans lequel le second élément porte un voile annulaire (11) agencé pour coopérer avec les moyens élastiques d’amortissement (3) pour transmettre le couple avec amortissement des vibrations entre le premier élément (1) et le second élément (2), le voile (11) et le support (14) étant montés sur le second élément (2) par un rivet (12) commun.
13. 13. Dispositif de transmission de couple selon l’une des revendications précédentes dans lequel la masse d’inertie (13) comporte une portion centrale annulaire (37) entraînant l’organe de liaison et intercalée axialement entre deux rondelles de fixation (38).