FR3057929A1 - 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) de part et d'autre d'une position de repos, et - au moins un organe de rappel élastique (40) interposé entre le support (2) et le corps pendulaire (3), l'organe de rappel élastique (40) étant disposé de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire (3) se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, l'organe de rappel élastique (40) présentant une raideur (K) et une amplitude de compression (x) depuis sa longueur à vide dont les valeurs sont déterminées pour que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide alors que le corps pendulaire (3) présente une énergie cinétique donnée et se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion permette une diminution de cette énergie cinétique d'un pourcentage prédéfini.
Description
(57) 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) de part et d'autre d'une position de repos, et
- au moins un organe de rappel élastique (40) interposé entre le support (2) et le corps pendulaire (3), l'organe de rappel élastique (40) étant disposé de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire (3) se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, l'organe de rappel élastique (40) présentant une raideur (K) et une amplitude de compression (x) depuis sa longueur à vide dont les valeurs sont déterminées pour que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide alors que le corps pendulaire (3) présente une énergie cinétique donnée et se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion permette une diminution de cette énergie cinétique d'un pourcentage prédéfini.
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Dispositif d’amortissement pendulaire
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.
En variante, dans une telle application, le dispositif d’amortissement pendulaire peut être intégré à un disque de friction de l’embrayage ou à un convertisseur de couple hydrodynamique ou à un volant solidaire du vilebrequin ou à un double embrayage à sec ou humide ou à un simple embrayage humide ou à un groupe motopropulseur hybride.
Un tel dispositif d’amortissement pendulaire met classiquement en œuvre un support et un ou plusieurs corps pendulaires mobiles par rapport à ce support, le déplacement par rapport au support de chaque corps pendulaire étant guidé par deux organes de roulement coopérant d’une part avec des pistes de roulement solidaires du support, et d’autre part avec des pistes de roulement solidaires des corps pendulaires. Chaque corps pendulaire comprend par exemple deux masses pendulaires rivetées entre elles.
Dans le cas d’oscillations de torsion importantes, la venue en butée d’un corps pendulaire contre le support peut être brutale, de sorte que la diminution de l’énergie cinétique associée au déplacement du corps pendulaire est soudaine. Cette énergie cinétique est alors transformée en énergie de déformation accumulée dans la raideur de butée. Cette raideur se détend ensuite en renvoyant le corps pendulaire vers sa position de repos. Ainsi le comportement du corps pendulaire est impacté par la raideur de butée, de sorte que les performances de filtrage fournies par le corps pendulaire peuvent en être affectées. Il existe un besoin pour bénéficier d’un dispositif d’amortissement pendulaire remédiant à l’inconvénient précité.
L’invention vise à 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 de part et d’autre d’une position de repos, et
- au moins un organe de rappel élastique interposé entre le support et le corps pendulaire, l’organe de rappel élastique étant disposé de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, l’organe de rappel élastique présentant une raideur et une amplitude de compression depuis sa longueur à vide dont les valeurs sont déterminées pour que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide alors que le corps pendulaire présente une énergie cinétique donnée et se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion permette une diminution de cette énergie cinétique d’un pourcentage prédéfini.
Tout ou partie de cette énergie cinétique peut être transformée en une autre forme d’énergie, par exemple en énergie potentielle. Le pourcentage prédéfini est par exemple égal à 100%.
L’organe de rappel élastique est par exemple fixé d’une part au support, et d’autre part au corps pendulaire. En variante, l’organe de rappel élastique n’est fixé qu’au support. En variante encore, l’organe de rappel élastique n’est fixé qu’au corps pendulaire.
L’organe de rappel élastique peut être un ressort, tel qu’un ressort hélicoïdal. En variante, il peut s’agir d’une lame élastiquement déformable.
La présence de l’organe de rappel élastique permet ainsi de freiner progressivement le corps pendulaire, ce freinage progressif permettant de remédier au problème de performances de filtrage précité.
La valeur de la raideur de l’organe de rappel élastique peut être choisie pour que ce dernier soit suffisamment raide pour encaisser l’énergie cinétique du corps pendulaire sans pour autant entraîner les problèmes de raideur de butée mentionnés plus haut.
La valeur de la raideur de l’organe de rappel élastique peut être choisie pour ne pas perturber le déplacement du corps pendulaire pour une plage de vitesses prédéfinie pour le support. L’organe de rappel élastique n’influence par exemple le déplacement du corps pendulaire que pour des vitesses de rotation du support comprises entre 1000 tr/min et 1200 tr/min.
La valeur de la raideur est par exemple choisie pour être compatible avec la fréquence d’oscillation du corps pendulaire à une vitesse de rotation donnée pour ce support. Une fois la valeur de l’amplitude de compression de l’organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide choisie, la valeur de raideur de cet organe de rappel élastique peut être imposée par la valeur des autres paramètres du dispositif d’amortissement pendulaire. En variante, une fois la valeur de la raideur de l’organe de rappel élastique choisie, la valeur de l’amplitude de compression de l’organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide peut être imposée par la valeur des autres paramètres du dispositif d’amortissement pendulaire.
Au sens de la présente demande :
- « axialement » signifie « parallèlement à l’axe de rotation»,
- « radialement » signifie « le long d’un axe 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 »,
- l’ordre d’excitation d’un moteur thermique est égal au nombre d’explosions de ce moteur par tour de vilebrequin, et
- 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.
Selon l’invention, on utilise par exemple l’organe de rappel élastique comme moyen de stockage de l’énergie cinétique du corps pendulaire. Lorsque l’organe de rappel élastique a atteint son amplitude de compression à l’issue du déplacement du corps pendulaire depuis la position de repos, le corps pendulaire peut retourner vers cette position de repos et retrouver, lorsqu’il repasse dans la position dans laquelle l’organe de rappel élastique présente la longueur à vide, la valeur d’énergie cinétique qu’il avait lors de son passage précédent dans cette position dans laquelle l’organe de rappel élastique présente la longueur à vide.
La raideur de l’organe de rappel élastique et son amplitude de compression depuis sa longueur à vide peuvent avoir des valeurs déterminées pour que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide alors que le corps pendulaire présente une énergie cinétique donnée et se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion fasse diminuer cette énergie cinétique en totalité. Toute l’énergie cinétique peut ainsi être transformée, par exemple en énergie potentielle.
Le dispositif peut comprendre :
- au moins un organe de rappel élastique interposé entre le support et le corps pendulaire de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire se déplace dans le sens trigonométrique depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, et
- au moins un organe de rappel élastique interposé entre le support et le corps pendulaire de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire se déplace dans le sens non-trigonométrique depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion.
Chaque organe de rappel élastique peut ainsi être interposé circonférentiellement entre le corps pendulaire et le support.
Dans tout ce qui précède, le centre de gravité du corps pendulaire peut conserver, lors de son déplacement par rapport au support, une distance à l’axe de rotation du support qui est constante. Le stockage de l’énergie cinétique lors de la diminution de cette dernière peut alors se faire le long d’une direction tangente au déplacement du corps pendulaire.
En variante, le centre de gravité du corps pendulaire peut se rapprocher de Taxe de rotation du support, lors de son déplacement par rapport au support depuis la position de repos.
Dans tout ce qui précède, le déplacement par rapport au support du corps pendulaire peut être guidé par deux organes de roulement se succédant circonférentiellement, chaque organe de roulement coopérant avec :
- une ou plusieurs premières pistes de roulement solidaires du support et dédiées à cet organe de roulement, et
- une ou plusieurs deuxièmes pistes de roulement solidaires du corps pendulaire et dédiées à cet organe de roulement.
Selon l’un quelconque des exemples de mise en œuvre précités, le dispositif d’amortissement pendulaire peut comprendre un unique support, et le corps pendulaire peut comprendre : une première masse pendulaire disposée axialement d’un premier côté du support et une deuxième masse pendulaire disposée axialement d’un deuxième côté du support, la première masse pendulaire et la deuxième masse pendulaire étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison.
Un organe de rappel élastique selon l’invention est par exemple interposé circonférentiellement entre une extrémité circonférentielle d’une masse pendulaire et le support. Deux organes de rappel élastique peuvent être montés en parallèle entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire et le support, un premier organe de rappel élastique étant par exemple interposé entre le support et une extrémité circonférentielle de la première masse pendulaire tandis qu’un deuxième organe de rappel élastique est interposé entre le support et l’extrémité circonférentielle correspondante de la deuxième masse pendulaire. Chacun de ces organes de rappel élastique est par exemple fixé sur une de ces extrémités circonférentielles de masse pendulaire. En variante, un organe de rappel élastique unique est interposé entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire et le support, et cet organe de rappel élastique est interposé entre l’organe de liaison du corps pendulaire le plus proche de cette extrémité circonférentielle et le support, cet organe de rappel élastique étant notamment fixé sur cet organe de liaison.
Selon une première réalisation préférée d’un dispositif d’amortissement pendulaire à support unique, la première et la deuxième masses pendulaires sont rigidement reliées entre elles par une ou plusieurs entretoises de liaisons.
Selon cette première réalisation préférée, l’organe de roulement peut coopérer avec une seule première piste de roulement solidaire du support et avec une seule deuxième piste de roulement solidaire du corps pendulaire, et cette deuxième piste de roulement est définie par une entretoise de liaison du corps pendulaire. Une portion du contour de cette entretoise de liaison définit par exemple la deuxième piste de roulement. En variante, un revêtement peut être déposé sur cette portion du contour de l’entretoise de liaison pour former la deuxième piste de roulement. Une telle entretoise de liaison est par exemple emmanchée en force via chacune de ses extrémités axiales dans une ouverture ménagée dans une des masses pendulaires. En variante, l’entretoise de liaison peut être soudée ou vissée ou rivetée via ses extrémités axiales sur chacune de la première et de la deuxième masse pendulaire.
Selon cette première réalisation préférée, lorsque le déplacement de chaque corps pendulaire par rapport au support est guidé par au moins deux organes de roulement, notamment exactement deux organes de roulement, deux entretoises de liaison coopérant chacune avec un organe de roulement peuvent être prévues.
Chaque organe de roulement peut alors être uniquement sollicité en compression entre les première et deuxième pistes de roulement mentionnées ci-dessus. Ces première et deuxième pistes de roulement coopérant avec un même organe de roulement peuvent être au moins en partie radialement en regard, c’est-à-dire qu’il existe des plans perpendiculaires à l’axe de rotation dans lesquels ces pistes de roulement s’étendent toutes les deux.
Selon la première réalisation préférée, chaque organe de roulement peut être reçu dans une fenêtre du support recevant déjà une entretoise de liaison et ne recevant aucun autre organe de roulement. Cette fenêtre est par exemple définie par un contour fermé dont une portion définit la première piste de roulement solidaire du support qui coopère avec cet organe de roulement.
Selon une deuxième réalisation préférée d’un dispositif d’amortissement pendulaire à unique support, le dispositif d’amortissement pendulaire comprend encore un corps pendulaire avec une première et une deuxième masse pendulaire axialement décalées et rigidement reliées entre elles par une ou plusieurs entretoises de liaison, mais chaque organe de roulement coopère d’une part avec une seule première piste de roulement solidaire du support, et d’autre part avec deux deuxièmes pistes de roulement solidaires du corps pendulaire. Chaque masse pendulaire présente alors une ouverture dont une partie du contour définit une de ces deuxièmes pistes de roulement.
Selon cette deuxième réalisation préférée, chaque entretoise de liaison regroupe par exemple plusieurs rivets, et cette entretoise de liaison est reçue dans une fenêtre du support, tandis que l’organe de roulement est reçu dans une ouverture du support, distincte d’une fenêtre recevant une entretoise de liaison. Selon cette deuxième réalisation préférée, chaque entretoise de liaison peut en variante être un rivet.
Selon cette deuxième réalisation préférée, lorsque deux organes de roulement guident le déplacement du corps pendulaire par rapport au support, chaque organe de roulement coopère avec une première piste de roulement dédiée à cet organe de roulement et avec deux deuxièmes pistes de roulement dédiées à cet organe de roulement.
Selon cette deuxième réalisation préférée, chaque organe de roulement peut alors comprendre successivement axialement:
- une portion disposée dans une ouverture de la première masse pendulaire et coopérant avec la deuxième piste de roulement formée par une partie du contour de cette ouverture,
- une portion disposée dans une ouverture du support et coopérant avec la première piste de roulement formée par une partie du contour de cette ouverture, et
- une portion disposée dans une ouverture de la deuxième masse pendulaire et coopérant avec la deuxième piste de roulement formée par une partie du contour de cette ouverture.
Le dispositif d’amortissement pendulaire peut encore être autre qu’un dispositif à support unique, comprenant par exemple deux supports axialement décalés et solidaires entre eux, le corps pendulaire comprenant au moins une masse pendulaire disposée axialement entre les deux supports. Le corps pendulaire comprend par exemple plusieurs masses pendulaires solidarisées entre elles. Toutes ces masses pendulaires d’un même corps pendulaire peuvent être disposées axialement entre les deux supports. En variante seule(s) certaine(s) masse(s) pendulaire(s) du corps pendulaire s’étend(ent) axialement entre les deux supports, d’autre(s) masse(s) pendulaire(s) de ce corps pendulaire s’étendant axialement au-delà de l’un ou de l’autre des supports. L’organe de roulement peut alors coopérer avec deux premières pistes de roulement, chacune étant solidaire d’un support respectif, et avec une seule deuxième piste de roulement solidaire de la masse pendulaire. Chaque première piste de roulement est par exemple définie par une partie du contour d’une ouverture ménagée dans un support respectif et la deuxième piste de roulement est définie par une partie du contour d’une ouverture ménagée dans la masse pendulaire.
Dans le cas d’un dispositif d’amortissement pendulaire à deux support décalés axialement et solidaires entre eux, un organe de rappel élastique selon l’invention est par exemple interposé circonférentiellement entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire et un support.
Deux organes de rappel élastique peuvent être montés en parallèle entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire et un support, un premier organe de rappel élastique étant par exemple interposé entre le premier support et une extrémité circonférentielle du corps pendulaire tandis qu’un deuxième organe de rappel élastique est interposé entre le deuxième support et l’extrémité circonférentielle correspondante du corps pendulaire. En variante, un organe de rappel élastique unique est interposé entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire et les deux supports, et cet organe de rappel élastique est interposé entre cette extrémité circonférentielle et un organe de liaison des deux supports, étant par exemple fixé sur cet organe de liaison des deux supports.
Dans tout ce qui précède, chaque organe de roulement peut coopérer avec la ou les pistes de roulement solidaires du support et avec la ou les pistes de roulement solidaires du corps pendulaire uniquement via sa surface extérieure. Chaque organe de roulement est par exemple un rouleau réalisé en acier. Le rouleau peut être creux ou plein.
Le dispositif comprend par exemple un nombre de corps pendulaires compris entre deux et huit, notamment trois, quatre, cinq ou six corps pendulaires.
Tous ces corps pendulaires peuvent se succéder circonférentiellement. Le dispositif peut ainsi comprendre une pluralité de plans perpendiculaires à l’axe de rotation dans chacun desquels tous les corps pendulaires sont disposés.
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.
Tous les corps pendulaires peuvent être accordés à une même valeur d’ordre pour une même position lors du déplacement depuis la position de repos, ou encore à des valeurs d’ordre différentes, d’un corps pendulaire à l’autre.
Dans tout ce qui précède, chaque corps pendulaire peut être uniquement déplacé par rapport au support en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation du support.
En variante, chaque corps pendulaire peut être 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 autour du centre de gravité dudit corps pendulaire, un tel mouvement étant encore appelé « mouvement combiné ».
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un 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 défini ci-dessus.
Le support du dispositif d’amortissement pendulaire peut alors être l’un parmi :
- un voile du composant,
- une rondelle de guidage du composant,
- une rondelle de phasage du composant, ou
- un support distinct dudit voile, de ladite rondelle de guidage et de ladite rondelle de phasage.
Dans le cas où le dispositif est intégré à un volant solidaire du vilebrequin, le support peut être solidaire de ce volant.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, unprocédé d’amélioration du fonctionnement d’un dispositif d’amortissement pendulaire, ce dispositif comprenant :
- un support mobile en rotation autour d’un axe,
- au moins un corps pendulaire, mobile par rapport au support de part et d’autre d’une position de repos, et
- au moins un organe de rappel élastique interposé entre le support et le corps pendulaire, l’organe de rappel élastique étant disposé de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, procédé dans lequel :
- on détermine un pourcentage de l’énergie cinétique que possède le corps pendulaire lorsqu’il se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion et alors que 1’ organe de rappel élastique présente sa longueur à vide, et
- on détermine les valeurs de la raideur et de l’amplitude de compression depuis sa longueur à vide de l’organe de rappel élastique, de manière à ce que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide sous l’effet de la force exercée par le corps pendulaire permette une diminution de cette énergie cinétique du pourcentage prédéfini.
Dans le procédé ci-dessus, le pourcentage de l’énergie cinétique est par exemple 100%.
Tout ou partie des caractéristiques mentionnées précédemment en rapport avec le dispositif d’amortissement pendulaire s’applique encore au procédé ci-dessus.
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 :
- la figure 1 représente un dispositif d’amortissement pendulaire auquel peut être appliquée l’invention,
- la figure 2 représente un détail de la figure 1,
- la figure 3 représente un autre dispositif d’amortissement pendulaire auquel peut être appliquée l’invention,
- la figure 4 représente de façon schématique et non limitative un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention, et
- les figures 5 à 9 représentent différents exemples de positionnement d’organes de rappel élastique dans un dispositif d’amortissement pendulaire selon les figures 1 et 2
On a représenté sur la figure 1 un exemple de dispositif d'amortissement pendulaire 1.
Le dispositif 1 est notamment apte à équiper un système de transmission de véhicule automobile, étant par exemple intégré à un composant non représenté d’un tel système de transmission, ce composant étant par exemple 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 d’embrayage.
Ce composant peut faire partie d’un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile, cette dernière comprenant un moteur thermique notamment à trois ou quatre cylindres.
Sur la figure 1, le dispositif 1 est au repos, c’est-à-dire qu’il ne filtre pas les oscillations de torsion transmises par la chaîne de propulsion du fait des acyclismes du moteur thermique.
De manière connue, un tel composant peut comprendre un système d’amortissement de torsion présentant au moins un élément d'entrée, au moins un élément de sortie, et des organes de rappel élastique à action circonférentielle qui sont interposés entre lesdits éléments d'entrée et de sortie. Au sens de la présente demande, les termes « entrée » et « sortie » sont définis par rapport au sens de transmission du couple depuis le moteur thermique du véhicule vers les roues de ce dernier.
Le dispositif 1 comprend dans l’exemple considéré:
- un support 2 apte à se déplacer en rotation autour d’un axe X, et
- une pluralité de corps pendulaires 3 mobiles par rapport au support 2.
Dans l’exemple de la figure 1, six corps pendulaires 3 sont prévus, étant répartis de façon uniforme sur le pourtour de l’axe X.
Le support 2 du dispositif d'amortissement 1 peut être constitué par :
- un élément d'entrée du système d’amortissement de torsion,
- un élément de sortie, ou
- un élément de phasage intermédiaire disposé entre deux séries de ressorts du système d’amortissement, ou
- un élément lié en rotation à un des éléments précités et distinct de ces derniers, étant alors par exemple un support propre au dispositif 1.
Le support 2 est notamment une rondelle de guidage ou une rondelle de phasage.
Le support 2 peut encore être autre, tel qu’un flasque.
Dans l’exemple considéré, le support 2 présente globalement une forme d'anneau comportant deux côtés opposés 4 qui sont ici des faces planes.
Comme on peut le deviner sur la figure 1, chaque corps pendulaire 3 comprend dans l’exemple considéré :
- deux masses pendulaires 5, chaque masse pendulaire 5 s’étendant axialement en regard d’un côté 4 du support 2, et
- deux organes de liaison 6 solidarisant les deux masses pendulaires 5.
Les organes de liaison 6, encore appelés « entretoises », sont dans l’exemple considéré décalés angulairement.
Dans l’exemple de la figure 1, chaque extrémité d’un organe de liaison 6 est emmanchée en force dans une ouverture ménagée dans une des masses pendulaires 5 du corps pendulaire 3, de manière à solidariser entre elles ces deux masses pendulaires 5.
Chaque organe de liaison 6 s’étend en partie dans une fenêtre 9 ménagée dans le support. Dans l’exemple considéré, la fenêtre 9 définit un espace vide à l’intérieur du support, cette fenêtre étant délimitée par un contour fermé 10.
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 1 et 2, chaque rouleau conserve un diamètre sensiblement constant sur toute sa longueur.
Comme on peut le voir sur la figure 2, le dispositif 1 peut également comprendre des organes d’amortissement de butée 25 aptes à venir simultanément en contact avec un organe de liaison 6 et avec le support 2 dans certaines positions relatives du support 2 et du corps pendulaire 3, telles que les venues en butée à l’issue d’un déplacement depuis la position de repos pour filtrer une oscillation de torsion ou lors d’une chute radiale de ce corps pendulaire 3. Chaque organe d’amortissement de butée 25 est ici solidaire d’un corps pendulaire 3, étant monté sur chaque corps pendulaire 3 et disposé de manière à s’interposer radialement entre un organe de liaison 6 de ce corps pendulaire 3 et le contour 10 de l’ouverture 9.
Dans l’exemple décrit, le mouvement par rapport au support 2 de chaque corps pendulaire 3 est guidé par deux organes de roulement 11, chacun d’entre eux coopérant dans l’exemple des figures 1 et 2 avec l’un des organes de liaison 6 du corps pendulaire 3.
Comme on peut le voir sur la figure 2, sur laquelle chaque corps pendulaire 3 est au repos, chaque organe de roulement 11 coopère 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 Taxe de rotation X du support 2 et 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 d’un organe de liaison 6.
Chaque première piste de roulement 12 est définie par une partie du contour d’une fenêtre 9 ménagée dans le support 2 et recevant l’un des organes de liaison 6.
Chaque première piste de roulement 12 est ainsi disposée radialement en regard d’une deuxième piste de roulement 13, de sorte qu’une même surface 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 de roulement de l’organe de roulement est ici un cylindre de rayon constant.
On observe encore, sur la figure 2, que des pièces d’interposition 30, encore appelées « patin » peuvent être prévues. Un ou plusieurs patins 30 sont par exemple portés de manière fixe par chaque masse pendulaire 5.
Le déplacement de chaque corps pendulaire 3 par rapport au support 2 s’effectue depuis la position de repos des figures 1 et 2 vers des positions d’arrêt qui encadrent circonférentiellement la position de repos. La distance curviligne mesurée le long d’une première 12 ou deuxième 13 piste de roulement entre les deux positions occupées par l’organe de roulement 11 dans ces positions d’arrêt respectives définit la longueur de ladite piste de roulement.
On constate sur la figure 4 que le déplacement du corps pendulaire 3 par rapport au support 2 implique une coopération avec un organe de rappel élastique 40 qui est interposé circonférentiellement entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire 3 et le support 2.
Cet organe de rappel élastique 40 est par exemple un ressort, tel qu’un ressort hélicoïdal. En variante, l’organe de rappel élastique 40 est une lame élastiquement déformable.
Plusieurs positionnements des organes de rappel élastique 40 sont possibles.
Chaque organe de rappel élastique 40 est par exemple disposé dans une fenêtre 9 ménagée dans le support 2, cet organe de rappel élastique 40 étant d’une part fixé au contour 10 de la fenêtre 9, et d’autre part à un organe de liaison 6 du corps pendulaire, cet organe de liaison 6 étant celui qui est circonférentiellement le plus proche de l’extrémité circonférentielle du corps pendulaire 3.
D’autres positionnements possibles des organes de rappel élastique 40 sont représentés sur les figures 5 à 9.
Sur la figure 5, chaque organe de rappel élastique 40 est un ressort fixé sur le support 2 et disposé circonférentiellement entre deux masses pendulaires 5 appartenant à ces corps pendulaires 3 circonférentiellement voisins.
Sur la figure 6, chaque organe de rappel élastique est également un ressort 40 fixé sur le support 2. Le ressort est disposé radialement à l’intérieur des corps pendulaires 3, et ce ressort présente une orientation par rapport à la direction radiale définissant un angle β permettant de ne pas entraver la rotation autour de son centre de gravité du corps pendulaire 3, lorsque ce dernier présente un tel mouvement.
Sur la figure 7, chaque organe de rappel élastique 40 est une lame élastiquement déformable fixée au support 2 et disposée dans une fenêtre 9, à proximité du bord radialement intérieur de cette fenêtre 9.
Sur la figure 8, chaque organe de rappel élastique 40 est une lame élastiquement déformable qui est fixée à un organe de liaison 6 et disposée dans la fenêtre 9 recevant cet organe de liaison 6.
Sur la figure 9, chaque organe de rappel élastique 40 est un ressort fixé à une extrémité circonférentielle d’une masse pendulaire 5, de manière à pouvoir venir en appui contre un bord de la fenêtre 9.
Sur la figure 4, R désigne la distance entre l’axe de rotation X du support 2 et le point d’accrochage du corps pendulaire 3 tandis que L désigne la distance entre ce point d’accrochage et le centre de gravité du corps pendulaire 3 lorsque ce dernier est dans la position de repos (L étant encore appelé « longueur du pendule ») et tandis que Rg désigne la distance entre le centre de gravité du corps pendulaire 3 et l’axe de rotation X du support 2. On constate que lorsque le corps pendulaire 3 est dans la position de repos, Rg est la somme des grandeurs R et L.
Comme on va l’expliquer par la suite, l’organe de rappel élastique 40 permet de freiner le corps pendulaire 3 lorsqu’il se déplace dans le sens trigonométrique depuis sa position de repos pour filtrer une oscillation de torsion. L’organe de rappel élastique 40 présente une longueur à vide à partir de laquelle une amplitude de compression maximale x est définie et une raideur K.
On désignera par la suite par « position prédéfinie » la position du corps pendulaire dans laquelle l’organe de rappel élastique 40 qui interagit avec ce corps pendulaire 3 présente sa longueur à vide.
Comme on le verra par la suite, on choisit la valeur de l’amplitude de compression x et la valeur de la raideur K de manière à freiner le corps pendulaire 3 sans pour autant affecter le filtrage fourni par le déplacement par rapport au support 2 du corps pendulaire 3 entre la position de repos et la position prédéfinie dans une plage de vitesse de rotation du support 2 prédéfinie, par exemple entre 1000 tr/min et 1200 tr/min. Lorsque l’organe de rappel élastique 40 se comprime jusqu’à son amplitude de compression x, une position d’arrêt du corps pendulaire 3 est obtenue dans l’exemple considéré.
En considérant que la diminution d’énergie cinétique du corps pendulaire 3 correspond à une transformation en totalité en énergie potentielle lorsque la position d’arrêt du corps pendulaire est atteinte, on peut écrire :
| x X x x2 = j x m x (sm x ne x a x /2)2 ne étant l’ordre d’excitation du moteur thermique du véhicule, sm étant la distance curviligne parcourue par le centre de gravité du corps pendulaire 3 depuis la position de repos jusqu’à la position prédéfinie, m étant la masse du corps pendulaire 3,
Ω étant la vitesse moyenne de rotation autour de l’axe X du support 2, et a traduisant le fait que la vitesse du corps pendulaire 3, dans la position prédéfinie, est une fraction de la vitesse maximale possédée par ce corps pendulaire 3 lorsqu’il passe par la position de repos pendant qu’une oscillation de torsion est filtrée.
En fixant la valeur de x, on obtient l’expression suivante pour la valeur de la raideur K de l’organe de rappel élastique 40 :
m x x n| x a x Ω2 K= T
Ainsi, en choisissant la valeur x de l’amplitude de compression de l’organe de rappel élastique 40 depuis sa longueur à vide, on peut déterminer la valeur de la raideur K, les autres paramètres de l’équation ci-dessus du dispositif d’amortissement pendulaire 1 étant par ailleurs connus.
Cette valeur de raideur K est ici déterminée pour une vitesse de rotation donnée du vilebrequin du moteur thermique et donc pour une vitesse donnée du support 2. On la détermine par exemple pour une vitesse de rotation Ω égale à 1000 tr/min.
En considérant un moteur thermique à quatre cylindres, une valeur de 10 mm pour sm, une valeur de 1 mm pour x, un seul corps pendulaire 3 de 1 kg, et une valeur de a égale à l,on obtient une valeur de raideur pour l’organe de rappel élastique unique 40 qui serait interposé entre ce corps pendulaire 3 et le support 2 de 4,3*106 N/m. Dans le cas où quatre corps pendulaires 4 sont présents autour du support 2 et que chaque corps pendulaire 3 interagit avec un seul organe de rappel élastique 40, la raideur de ce organe de rappel élastique 40 sera dans l’exemple considéré égale à 8,6*105 N/m. Dans le cas où quatre corps pendulaires 3 sont présents autour du support 2 et que chaque corps pendulaire 3 interagit avec deux organes de rappel élastique 40, un de ces organes de rappel élastique 40 étant interposé entre une extrémité circonférentielle du corps pendulaire 3 et le support 2, tandis que l’autre de ces organes de rappel élastique 40 est interposé entre l’autre extrémité circonférentielle du corps pendulaire 3 et le support 2, la raideur de chaque organe de rappel élastique est dans l’exemple considéré égale à 4,3*105 N/m.
L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit.
En particulier, l’invention peut être mise en œuvre dans un dispositif d’amortissement pendulaire 1 tel que représenté sur la figure 3. Dans ce cas, les organes de liaison entre deux masses pendulaires 5 d’un corps pendulaire 3 sont des rivets 7. Les deuxièmes pistes de roulement 13 sont alors formées par des parties du contour d’ouverture ménagées dans des masses pendulaires 5.
Claims (9)
- Revendications1. 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) de part et d’autre d’une position de repos, et- au moins un organe de rappel élastique (40) interposé entre le support (2) et le corps pendulaire (3), l’organe de rappel élastique (40) étant disposé de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire (3) se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, l’organe de rappel élastique (40) présentant une raideur (K) et une amplitude de compression (x) depuis sa longueur à vide dont les valeurs sont déterminées pour que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide alors que le corps pendulaire (3) présente une énergie cinétique donnée et se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion permette une diminution de cette énergie cinétique d’un pourcentage prédéfini.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, le pourcentage prédéfini étant égal à 100%.
- 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, au moins un organe de rappel élastique (40) étant interposé entre le support (2) et le corps pendulaire (3) de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire (3) se déplace dans le sens trigonométrique depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, et au moins un organe de rappel élastique (40) étant interposé entre le support (2) et le corps pendulaire (3) de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire (3) se déplace dans le sens non-trigonométrique depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion.
- 4. Dispositif selon Tune quelconque des revendications précédentes, le centre de gravité du corps pendulaire (3) conservant, lors de son déplacement par rapport au support (2), une distance à Taxe de rotation (X) du support (2) qui est constante.
- 5. Dispositif selon Tune quelconque des revendications précédentes, l’organe de rappel élastique (40) formant un moyen de stockage de l’énergie cinétique du corps pendulaire, le corps pendulaire (3) retournant, une fois l’organe de rappel élastique (40) ayant atteint son amplitude de compression (x), vers la position de repos en passant par la position dans laquelle l’organe de rappel élastique présente la longueur à vide, le corps pendulaire (3) retrouvant dans cette position la valeur d’énergie cinétique qu’il avait lors de son passage précédent dans cette position.
- 6. Dispositif selon Tune quelconque des revendications précédentes, le corps pendulaire coopérant avec des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire (3) soit déplacé par rapport au support à la fois :- en translation autour d’un axe fictif parallèle à Taxe de rotation (X) du support et,- également en rotation autour du centre de gravité du corps pendulaire.
- 7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, le corps pendulaire coopérant avec des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire (3) soit uniquement déplacé par rapport au support en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation du support.5
- 8. Procédé d’amélioration du fonctionnement d’un dispositif d’amortissement pendulaire, ce dispositif comprenant :- un support (2) mobile en rotation autour d’un axe (X),- au moins un corps pendulaire (3), mobile par rapport au support (2) de part et d’autre d’une position de repos, et10 - au moins un organe de rappel élastique (40) interposé entre le support (2) et le corps pendulaire (3), l’organe de rappel élastique (40) étant disposé de manière à se comprimer lorsque le corps pendulaire (3) se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion, procédé dans lequel :- on détermine un pourcentage de l’énergie cinétique que possède le corps pendulaire (3) lorsqu’il15 se déplace depuis la position de repos en réponse à une oscillation de torsion et alors que l’organe de rappel élastique (40) présente sa longueur à vide, et- on détermine les valeurs de la raideur (K) et de l’amplitude de compression (x) depuis sa longueur à vide de l’organe de rappel élastique (40), de manière à ce que la compression de cet organe de rappel élastique depuis sa longueur à vide sous l’effet de la force exercée par le corps20 pendulaire (3) permette une diminution de cette énergie cinétique du pourcentage prédéfini.
- 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le pourcentage de l’énergie cinétique est égal à 100%.2/3
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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-
2016
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011004443A1 (de) * | 2011-02-21 | 2012-08-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Schwingungsdämpfungseinrichtung |
| FR2986591A1 (fr) * | 2012-02-07 | 2013-08-09 | Valeo Embrayages | Dispositif d'amortissement pendulaire pour une transmission de vehicule automobile |
| DE102014207229A1 (de) * | 2013-05-06 | 2014-11-06 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Fliehkraftpendel |
| DE102014222713A1 (de) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Fliehkraftpendel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10718403B1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-07-21 | Exedy Corporation | Rotary device |
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