FR3076587A1 - Dispositif d'amortissement pendulaire comportant un organe de freinage des masses oscillantes - Google Patents

Abstract

Dispositif d'amortissement pendulaire (10) destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, comprenant : - un support (20) présentant un axe de rotation (X), - une masse oscillante guidée en oscillation par rapport au support et comportant deux masselottes (24) appariées, caractérisé en ce qu'il comprend encore : - un organe de friction (14) configuré pour, sélectivement en fonction de la vitesse de rotation du support, exercer un freinage du déplacement de la masse oscillante par rapport au support, ledit freinage étant exercé radialement sur la masse oscillante.

Description

DISPOSITIF D’AMORTISSEMENT PENDULAIRE COMPORTANT UN ORGANE DE FREINAGE DES MASSES OSCILLANTES

Domaine technique

La présente invention se rapporte à un dispositif d’amortissement pendulaire, notamment pour un embrayage d’un système de transmission de véhicule automobile.

Etat de la technique

Un dispositif d’amortissement pendulaire est classiquement utilisé pour filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur d’un véhicule automobile. En effet, les mouvements des cylindres d’un moteur à explosion génèrent des acyclismes qui varient notamment en fonction du nombre de cylindres. Ces acyclismes sont susceptibles de générer à leur tour des vibrations qui peuvent passer dans la boîte de vitesses et y provoquer des chocs et des nuisances sonores indésirables. Il est donc préférable de prévoir un dispositif de filtration des vibrations.

Le dispositif d’amortissement pendulaire est classiquement fixé rigidement, au moyen de rivets, à un volant moteur, un voile ou une rondelle de phasage d’un dispositif d’amortissement de torsion, en particulier à un embrayage, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un double embrayage à sec ou humide. Un tel dispositif d’amortissement de torsion est par exemple connu sous le nom de double volant amortisseur.

Classiquement, le dispositif d’amortissement pendulaire comporte un support annulaire destiné à être entraîné en rotation et plusieurs masses oscillantes pendulaires, montées oscillantes sur le support autour d’un axe parallèle à l’axe de rotation du support. Le déplacement d’une masse oscillante par rapport au support est généralement guidé par deux organes de roulement coopérant chacun avec une piste de roulement du support et une piste de roulement de la masse oscillante. Les pistes de roulement du support et de masse oscillante s’étendent de manière à ce qu’en service les organes de roulement soient en appui centrifuge et centripète, respectivement, sur lesdites pistes.

Une masse oscillante est classiquement constituée par une paire de masselottes, prenant en sandwich le support et rigidement solidaires entre elles, généralement par l’intermédiaire d’une entretoise. Les masselottes peuvent être rivetées sur l’entretoise ou elles peuvent comporter des fenêtres dans lesquelles s’étend l’entretoise.

Lorsque le dispositif d’amortissement pendulaire tourne à vitesse réduite, typiquement à moins de 800 tours/min, en particulier au démarrage, en phase de ralentissement du véhicule, lors de l’arrêt du moteur ou en cas de changement de rapport de vitesses, la force centrifuge exercée sur les masses oscillantes est réduite et ces dernières ont donc tendance à se rapprocher de l’axe de rotation. Le contact des organes de roulements avec les pistes de roulement peut ainsi être interrompu, ce qui conduit à des bruits indésirables et à des chocs susceptibles de réduire la durée de vie du dispositif d’amortissement pendulaire.

Il est connu de la demande FR 3 046 649 au nom de la Déposante un dispositif d’amortissement pendulaire comportant un ressort serrant la masse oscillante au support, le ressort limitant les déplacements de la masse oscillante dans la direction radiale lors d’un ralentissement de la rotation du dispositif d’amortissement pendulaire. Cette solution ne donne pas entière satisfaction. L’invention a ainsi pour objet de fournir une solution plus performante pour réduire les chocs et les bruits indésirables. Résumé de l’invention A cet effet, l’invention propose un dispositif d'amortissement pendulaire destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, comprenant : un support présentant un axe de rotation, une masse oscillante guidée en oscillation par rapport au support et comportant deux masselottes appariées, le dispositif comprenant encore un organe de friction configuré pour, sélectivement en fonction de la vitesse de rotation du support, exercer un freinage du déplacement de la masse oscillante par rapport au support, ledit freinage étant exercé radialement sur la masse oscillante.

Ainsi et comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, l’organe de friction permet d’exercer ou non, selon la vitesse de rotation du support, des frottements sur la masse oscillante qui ont pour effet de freiner ou de stopper le mouvement de cette dernière. Ces frottements permettent notamment de freiner le déplacement dans la direction circonférentielle des masses oscillantes d’un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention, ce qui limite les chocs susceptibles de produire des bruits indésirables et de provoquer une usure prématurée des composants. Pour cela, l’organe de friction applique un effort radial sur les masses oscillantes. L’organe de friction exerce une pression radiale sur au moins une masse oscillante, une pression radiale est une pression exercée dans une direction perpendiculaire à la direction de Taxe de rotation du support.

Un dispositif selon l’invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : - L’organe de friction est indépendant du support et de la masse oscillante ; c’est-à-dire qu’il n’est fixé rigidement ni sur l’un ni sur l’autre. De façon avantageuse, cela permet en particulier un assemblage simplifié et plus rapide du dispositif selon l’invention. De plus, la souplesse introduite par l’absence de fixation rigide autorise également des déplacements plus importants de l’organe de friction par rapport au support et à la masse oscillante. - L’organe de friction est fixé sur un élément élastique, c’est-à-dire élastiquement déformable ; - L’organe de friction est élastique, c’est-à-dire élastiquement déformable ; - L’organe de friction est configuré pour exercer le freinage de la masse oscillante avec une intensité variable en fonction de la position circonférentielle de la masse oscillante par rapport au support ; - L’organe de friction comporte une lame montée mobile sur le support entre une position d’appui sur un bord radialement extérieur de la masse oscillante et une position écartée de ce bord ; l’organe de friction comporte une lame montée mobile sur le support entre une position d’appui sur un bord radialement interne de la masse oscillante et une position écartée dudit bord ; - Le support comporte au moins un pion sur lequel la lame est en appui centrifuge dans la position écartée ; - Le pion et/ou la lame sont configurés de manière que ledit appui est élastique ; - La lame comporte une masse de friction disposée de manière à faciliter le déplacement de la lame depuis la position d’appui jusqu’à la position écartée sous l’effet d’une force centrifuge résultant de la rotation du support autour de l’axe X ; - La lame est commune à plusieurs masses oscillantes adjacentes. Autrement dit, la lame est montée mobile sur le support entre une position d’appui simultanée sur des bords radialement extérieurs, ou radialement intérieurs, de ces masses oscillantes et une position simultanément écartée de ces bords ; - Le support comporte plusieurs pions déformables élastiquement, répartis équi-angulairement autour de l’axe de rotation, et la lame présente la forme d’une ceinture ou d’une portion de ceinture de forme générale cylindrique d’axe de rotation, en appui centrifuge permanent sur les pions ; l’organe de friction comporte une lame montée mobile sur le support entre une position d’appui sur un bord radialement latéral de la masse oscillante et une position écartée dudit bord. L’invention a encore pour objet un composant pour système de transmission d’un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un disque d’embrayage à friction, comprenant un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention. L’invention a enfin pour objet, selon un autre de ses aspects, un groupe motopropulseur de véhicule comprenant : - un moteur thermique de propulsion du véhicule, et - un composant pour système de transmission selon l’invention.

Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre et à l’examen du dessin annexé dans lequel les figures la et lb illustrent une partie d’un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention.

La figure indicée « a » représente un dispositif selon l’invention dans une configuration telle que la force centrifuge est suffisamment importante pour permettre le déplacement de la masse oscillante sans freinage par l’organe de friction, et la figure indicée « b » représente le même dispositif dans une configuration dans laquelle l’organe de friction exerce un freinage sur la masse oscillante.

Sur les différentes figures, des références identiques sont utilisées pour désigner des organes identiques ou analogues. Définitions

Sauf indication contraire, « axialement » signifie « parallèlement à l'axe X de rotation du support » ; « radialement » signifie « selon un axe transversal coupant la direction de l'axe de rotation du support » ; En géométrie, un axe est une droite ; La direction d'une droite est l'ensemble des droites qui lui sont parallèles. « angulairement » ou « circonférentiellement » signifient « autour de l'axe de rotation du support ». L’épaisseur est mesurée selon la direction de l’axe X de rotation.

Par « appui centrifuge », on entend une force d’appui comportant une composante orientée à l’écart de l’axe X.

Par « véhicule automobile », on entend non seulement les véhicules passagers, mais également les véhicules industriels, ce qui comprend notamment les poids lourds, les véhicules de transport en commun ou les véhicules agricoles.

Par « masse oscillante », ou « corps pendulaire », on entend une masse qui est montée de manière à osciller sur le support en réponse aux acyclismes du moteur du véhicule. Une masse oscillante est classiquement constituée par une paire de masselottes, ou « masses pendulaires », s’étendant de manière à prendre en sandwich le support et rigidement solidaires entre elles. Une masse oscillante peut être également constituée par une masselotte unique.

Par «freinage», on entend l’action d’un frottement s’opposant à un mouvement sans le bloquer complètement.

Deux pièces sont dites « rigidement solidaires » ou « appariées » lorsqu’elles sont en permanence immobilisées l’une par rapport à l’autre. Cette immobilisation peut résulter d’une fixation de la première pièce sur la deuxième pièce directement ou par l’intermédiaire d’une ou plusieurs pièces intermédiaires.

La position de repos du dispositif est celle dans laquelle les masses oscillante sont soumises à une force centrifuge, mais non à des oscillations de torsion provenant des acyclismes du moteur thermique.

Les masses oscillantes sont dites « supportées par la force centrifuge » lorsque la vitesse de rotation du support est suffisante pour maintenir les masses oscillantes plaquées radialement vers l’extérieur contre les organes de roulement, et par leur intermédiaire contre le support.

Sauf indication contraire, les verbes « comporter », « présenter » ou « comprendre » doivent être interprétés de manière large, c'est-à-dire non limitative.

Description détaillée

Les figures la et lb représentent un mode de réalisation d’un dispositif d’amortissement pendulaire 10 selon l’invention.

Le dispositif d’amortissement pendulaire 10 des figures la et lb comporte une pluralité de masses oscillantes montées sur un support 20 d’axe de rotation X. Chaque masse oscillante comprend deux masselottes 24, classiquement appariées au moyen d’un organe de liaison communément appelé « entretoise ». Des fenêtres de support, non visibles car cachées par les masselottes, abritent les organes de liaison ainsi que des organes de roulement, communément des rouleaux. Une masse oscillante est en effet classiquement montée oscillante sur le support 20 au moyen de deux organes de roulement qui traversent chacun une fenêtre de support et guident le mouvement de la masse oscillante par rapport au support 20 en roulant sur une piste de roulement de support et une piste de roulement de masse oscillante, lorsque la masse oscillante est supportée par la force centrifuge.

Les masses oscillantes sont de préférence réparties équi-angulairement autour de l'axe X. De préférence, leur nombre est supérieur ou égale à deux et/ou inférieur à huit. Le dispositif peut en particulier comporter deux, trois, quatre, cinq, six ou sept masses oscillantes.

Le support est classiquement constitué par une tôle métallique découpée, généralement en acier, d’une épaisseur typiquement inférieure à 10 mm, de préférence inférieure à 9 mm, de préférence inférieure à 8 mm.

Le dispositif 10 des figures la et lb comporte également des pions 28 élastiquement déformables qui permettent de maintenir assemblé un organe de friction 14. L’organe de friction 14 est en effet assemblé serré, c’est-à-dire précontraint, contre les pions. L’organe de friction est, par exemple, une lame élastique.

Dans le mode de réalisation illustré et conformément à l’invention, l’organe de friction 14 est indépendant du support 20 et des masselottes 24. L’organe de friction 14 est en effet conformé de manière à s’étendre circonférentiellement à l’extérieur des bords radialement extérieurs 30 des masses oscillantes. Ainsi, l’organe de friction 14 s’étend circonférentiellement en regard des masses oscillantes. L’organe de friction 14 est en outre conformé de manière à s’appuyer sur la partie radialement intérieure des pions 28 déformables. Il n’est fixé de manière rigide ni sur le support 20 ni sur les masses oscillantes.

Alternativement, l’organe de friction 14 peut être conformé de manière à s’étendre circonférentiellement à l’intérieur des bords radialement intérieur 31 des masses oscillantes. Ainsi, l’organe de friction 14 s’étend circonférentiellement en regard des masses oscillantes.

Alternativement, l’organe de friction 14 peut être conformé de manière à s’étendre radialement en regard d’un bord radialement latéral 32 des masses oscillantes.

De façon avantageuse, l’absence de fixation rigide de l’organe de friction 14 permet notamment un assemblage plus simple et plus rapide du dispositif 10. En outre, la souplesse introduite par l’absence de fixation rigide autorise des déplacements plus importants de l’organe de friction par rapport au support 20 et aux masselottes 24. L’organe de friction 14 permet notamment de contraindre le débattement des masselottes 24 dans la direction circonférentielle. L’organe de friction 14 permet en outre de contraindre les masselottes ce qui a pour effet de supprimer, ou au moins de ralentir, la chute radiale, c’est-à-dire perpendiculairement à l’axe de rotation du support 20, des masses oscillantes. L’organe de friction 14 est dit en position d’appui lorsqu’au moins une partie de l’organe de friction 14 est en appui, par exemple radial, sur au moins une masselotte 24. L’organe de friction 14 est dit en position écartée d’une masselotte 24 lorsqu’il n’est pas en contact avec cette masselotte 24 et se trouve en position d’éloignement maximal de cette dernière. L’appui de l’organe de friction 14 peut être sur une seule des deux masselottes 24 d’une masse oscillante. Ainsi, à faible vitesse de rotation du support 20, la chute des masselottes 24, et/ou leur débattement dans la direction circonférentielle, est empêchée, les deux masselottes 24 étant solidaires entre elles. L’appui de l’organe de friction 14 sur au moins une masse oscillante peut être une pression radiale exercé sur au moins un bord radialement extérieur 30. La pression radiale peut être une pression radiale interne, c’est-à-dire une pression radiale exercée vers l’axe X de rotation du support.

Alternativement, l’appui de l’organe de friction 14 sur au moins une masse oscillante peut être une pression radiale exercée sur au moins un bord radialement intérieur 31. La pression radiale peut être une pression radiale externe, c’est-à-dire une pression radiale non exercée vers l’axe X de rotation du support.

Alternativement, l’appui de l’organe de friction 14 sur au moins une masse oscillante peut être une pression radiale exercée sur au moins un bord radialement latéral 32. La pression radiale peut être une pression radiale latérale, c’est-à-dire une pression radiale exercée circonférentiellement à l’axe X de rotation du support.

Sur les figures la et lb, l’organe de friction 14 prend la forme d’une ceinture. Il est en outre commun à plusieurs masses oscillantes adjacentes : il est en effet monté mobile sur le support entre une position d’appui simultané sur les bords radialement extérieurs 30 de ces masses oscillantes et une position simultanément écartée de ces bords 30. Alternativement, l’organe de friction 14 est monté mobile sur le support 20 entre une position d’appui simultané sur les bords radialement intérieurs 31 de ces masses oscillantes et une position simultanément écartée de ces bords 31. L’organe de friction 14 est dit en position d’appui simultané sur une pluralité de masses oscillantes adjacentes lorsque l’organe de friction est en contact avec l’ensemble de ces masses oscillantes et exerce une action de freinage simultanément sur ces masses oscillantes. L’organe de friction 14 est dit en position simultanément écartée des masses oscillantes lorsqu’il est en position écartée de l’ensemble des masses oscillantes. L’organe de friction 14 comporte de préférence une masse de friction 16 située en regard d’au moins une masselotte 24, plus particulièrement en regard du bord radialement extérieur 30 d’au moins une masselotte 24, et qui, sous l’effet de la force centrifuge résultant de la rotation du support 20 autour de son axe X de rotation, facilite l’écartement de l’organe de friction 14 de cette masselotte 24. Autrement dit, la masse de friction 16 facilite le déplacement de l’organe de friction 14 depuis la position d’appui jusqu’à la position écartée.

Alternativement, la masse de friction 16 peut être située entre deux masses oscillantes. Plus particulièrement, la masse de friction 16 peut être décalée angulairement, selon la direction circonférentielle, entre deux masses oscillantes adjacentes. La lame de l’organe de friction 14 peut en outre être conformée de manière à s’appuyer sur la partie radialement extérieure de la masse de friction 16. Ainsi, lorsque la masse de friction se déplace sous l’effet de la force centrifuge résultant de la rotation du support 20 autour de son axe X de rotation, elle entraîne une déformation élastique de la lame. Dans cette première alternative, le support 20 peut en outre comprendre des attaches dans lesquelles sont montées mobiles des portions de la lame. La lame peut être rigide, non élastique. Les attaches peuvent être élastiques.

Alternativement, la masse de friction 16 peut être située à une extrémité de la lame précontrainte. La deuxième extrémité de la lame peut être solidaire d’une attache appartenant au support 20. Sous l’effet de la force centrifuge résultant de la rotation du support 20 autour de son axe de rotation X, la masse de friction 16 facilite l’extension de la lame. Ainsi, la lame éloigne des masses oscillantes.

La masse de friction 16 peut unitairement présenter un poids compris entre 3 et 30 grammes (g)·

Dans la configuration représentée en figure la, la vitesse de rotation du support est suffisante pour que les masses oscillantes soient supportées par la force centrifuge, c’est-à-dire pour qu’elles soient soumises à une force centrifuge et ainsi plaquées contre les organes de roulement. C’est classiquement le cas lorsque la vitesse de rotation du support est supérieure à 800 tours/minute. La vitesse de rotation du support est également suffisamment élevée pour que l’organe de friction 14 soit éloigné des masselottes 24 : l’organe de friction est en position simultanément écartée des masses oscillantes.

En effet, la masse de friction 16 est dimensionnée de sorte que, lorsque la vitesse de rotation du support atteint une valeur prédéterminée, l’organe de friction et/ou les pions déformables se déforment. La valeur prédéterminée peut être une valeur proche du régime de ralenti, par exemple de 600 à 1200rpm. Ceci permet à l’organe de friction 14 de s’éloigner de l’axe X de rotation dans la direction radiale, et donc également de s’éloigner des masselottes 24. Ainsi, à une vitesse de rotation du support suffisamment élevée, l’organe de friction n’interfère pas avec l’oscillation des masses oscillantes : il n’est en effet plus en contact avec ces dernières.

Lorsque la vitesse de rotation du support est inférieure à cette valeur prédéterminée, l’organe de friction 14 est en position d’appui sur les masselottes 24, comme représenté par exemple en figure lb. Ainsi, à faible vitesse de rotation de support, les débattements des masselottes 24 dans la direction circonférentielle et/ou leur chute radiale sont réduits grâce aux frottements imposés par l’organe de friction.

On limite de cette manière les débattements excessifs des masses oscillantes dans la direction circonférentielle, ce qui réduit la fréquence et l’intensité des impacts, sources de nuisances sonores ainsi que d’usure prématurée des composants. L’organe de friction peut être élastique ou rigide. S’il est élastique, il peut être conformé en une boucle fermée faisant le tour du support 20. Les pions 28 ne sont alors plus nécessairement déformables élastiquement. S’il est rigide, il ne peut pas être constitué d’une boucle fermée, car il ne pourrait alors pas être en position simultanément écartée de toutes les masses oscillantes. On peut dans ce cas utiliser une boucle ouverte ou des portions de boucle, par exemple deux demi-boucles, afin que toutes les masses oscillantes du dispositif bénéficient de l’action d’un organe de friction.

Le nombre d’organes de friction n’est pas limitatif ; il est envisageable qu’à chaque masse oscillante corresponde un organe de friction.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à des fins illustratives uniquement.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif d'amortissement pendulaire (10) destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, comprenant : - un support (20) présentant un axe de rotation (X), - une masse oscillante guidée en oscillation par rapport au support et comportant deux masselottes (24) appariées, caractérisé en ce qu’il comprend encore : - un organe de friction (14) configuré pour, sélectivement en fonction de la vitesse de rotation du support, exercer un freinage du déplacement de la masse oscillante par rapport au support, ledit freinage étant exercé radialement sur la masse oscillante.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’organe de friction (14) est indépendant du support (20) et de la masse oscillante.
3. 3. Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’organe de friction comporte une lame (14) montée mobile sur le support (20) entre une position d’appui sur un bord radialement extérieur (30) de la masse oscillante et une position écartée dudit bord.
4. 4. Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’organe de friction comporte une lame (14) montée mobile sur le support (20) entre une position d’appui sur un bord radialement interne (31) de la masse oscillante et une position écartée dudit bord.
5. 5. Dispositif selon l’une quelconque des deux revendications immédiatement précédentes, dans lequel le support comporte au moins un pion (28) sur lequel la lame est en appui centrifuge dans la position écartée.
6. 6. Dispositif selon l’une quelconque des trois revendications immédiatement précédentes, dans lequel le support comporte plusieurs pions (28) déformables élastiquement, répartis équi-angulairement autour de l’axe de rotation (X), et la lame présente la forme d’une ceinture ou d’une portion de ceinture de forme générale cylindrique d’axe de rotation (X), en appui centrifuge permanent sur lesdits pions.
7. 7. Dispositif selon l’une quelconque des quatre revendications immédiatement précédentes, dans lequel la lame est commune à plusieurs masses oscillantes adjacentes.
8. 8. Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’organe de friction comporte une lame (14) montée mobile sur le support (20) entre une position d’appui sur un bord radialement latéral (32) de la masse oscillante et une position écartée dudit bord.
9. 9. Dispositif selon l’une quelconque des six revendications immédiatement précédentes, dans lequel la lame (14) comporte une masse de friction (16) disposée de manière à faciliter le déplacement de la lame depuis la position d’appui jusqu’à la position écartée sous l’effet d’une force centrifuge résultant de la rotation du support autour de l’axe X.
10. 10. Composant pour système de transmission d’un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un disque d’embrayage à friction, comprenant un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’une quelconque des revendications précédentes.