WO2015086944A1 - Dispositif d'amortissement de torsion a pendule d'efficacite de filtration amelioree - Google Patents

Dispositif d'amortissement de torsion a pendule d'efficacite de filtration amelioree Download PDF

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WO2015086944A1
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pendulum
range
support
local order
oscillating
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PCT/FR2014/053048
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Roel Verhoog
Olivier Marechal
Benoit Couturier
Hervé MAHE
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Valeo Embrayages
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2236/00—Mode of stressing of basic spring or damper elements or devices incorporating such elements
    • F16F2236/08—Torsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2238/00—Type of springs or dampers
    • F16F2238/02—Springs
    • F16F2238/024—Springs torsional

Definitions

  • Pendulum torsion damping device with improved filtration efficiency Pendulum torsion damping device with improved filtration efficiency
  • the present invention relates to a torsion damping device intended to be connected to a combustion engine, oscillating oscillator type.
  • Known torsional damping devices also known as pendulum oscillators or pendulums, which are particularly but not exclusively used for transmitting a motor vehicle, are known in the state of the art.
  • At least one torsion damping device is generally associated with a clutch capable of selectively connecting the engine to the gearbox, such as a friction clutch or a hydrokinetic coupling device comprising a locking clutch, in order to filter the vibrations due to motor acyclisms.
  • a clutch capable of selectively connecting the engine to the gearbox, such as a friction clutch or a hydrokinetic coupling device comprising a locking clutch, in order to filter the vibrations due to motor acyclisms.
  • an internal combustion engine has acyclisms due to successive explosions in the cylinder of the engine, these acyclisms varying in particular according to the number of cylinders.
  • the damping means of a torsion damping device therefore have the function of filtering the vibrations generated by the acyclisms and intervene before the transmission of the engine torque to the gearbox.
  • vibrations entering the gearbox would cause in operation shocks, noises or noise particularly undesirable. This is one of the reasons for using one or more damping means capable of filtering vibrations at at least one determined frequency.
  • the damping device comprises at least one support, coupled in rotation to a motor shaft, and at least one oscillating mass, generally several oscillating masses distributed circumferentially on the support.
  • the oscillations of these oscillating masses generate an oscillating torque which opposes the oscillating torque coming from the motor and thus absorbs part of the motor a-cycling.
  • the support of the oscillating masses of the torsion damping device is typically integral with the box shaft.
  • Each oscillating mass is generally constituted by a pair of flyweights, arranged on either side of the support, and integral with each other, either by a direct mechanical connection, typically through a recess of the support, or by means of a spacer.
  • Such a set of two counterweights solidarity vis-à-vis, with or without spacer, is considered in the following as an oscillating mass unique.
  • each oscillating mass may be a single flyweight mounted on the support.
  • the support can in this case optionally be formed by two elements, the oscillating masses being disposed movable between these two elements.
  • Such an oscillating mass is very generally mounted movably on the support, by means of at least one rolling element, typically by two or more rolling elements.
  • each oscillating mass is free to oscillate about an axis of oscillation substantially parallel to the axis of rotation of the drive shaft and driven in rotation about this axis of rotation.
  • Pendulums comprising two rolling elements (or rollers) per oscillating weight, called “two-wire pendulums", are typically used, making it possible to obtain damping performances greater than those of a pendulum comprising a single rolling element per oscillating weight, called “Monofilar clock”.
  • each oscillating mass of the pendulum therefore oscillates with a movement to the left and a right (possibly different) deflection around a neutral position proper to this mass.
  • This neutral position corresponds to a position of equilibrium when the pendulum is driven at constant uniform speed sufficient for the oscillating masses to be driven radially outwards by the centrifugal force.
  • the pendulum displacement, outside the neutral position, corresponds conventionally to the abscissa x of the center of mass in a given direction perpendicular to the radial direction passing through this center of mass in the neutral position (for example in the direction of rotation of the pendulum).
  • Each value of the pendulum displacement corresponds in a one-to-one fashion to an abscissa of each point of contact of a rolling element with the support on the one hand, and with the oscillating mass on the other hand, this abscissa being calculated in the same way as previously, on the perpendicular to the radial direction passing through the corresponding neutral point.
  • a given range of pendulum displacement (from the center of mass) also corresponds one-to-one with a range of variation of the abscissa of a point of contact of a rolling element with the oscillating mass, or with the support.
  • the radial position of the center of mass of each of the oscillating masses with respect to the axis of rotation of the motor shaft is established so that that, under the effect of the centrifugal forces, the oscillation frequency of each of the oscillating masses is proportional to the speed of rotation of the motor shaft, this multiple being able for example to take a value close to the rank of the predominant harmonic of the has cyclismes.
  • a pendulum is calculated to be adapted to a given engine, and in particular to the number of excitations per revolution related to the combustion in a cylinder of this engine.
  • the order N of a combustion engine is thus classically defined as half the number of cylinders of the engine. For engines comprising between 1 and 12 cylinders, N can therefore vary between 0.5 and 6, and for example takes the value 2 for a 4-cylinder engine, generating two combustions per revolution.
  • the pendulum associated with this engine must be adapted to the order of the engine, and the rules of the art lead to design the raceways on the pendulum masses and on the support accurately to obtain a pendulum order (this term will be explained later, in the description of Figure 1) which is very close to the order N of the engine, and typically slightly higher than this, for example equal to N x 1, 04 to take account of the wear in time of the pendular system, due to friction.
  • One of the aims of the invention is to limit or even eliminate these phenomena of pendular saturation.
  • an object of the invention is a twisting torsion damping device of the two-wire type, intended to be connected to a main-order explosion engine N, this device comprising a support movable in rotation around an axis of rotation, and a set of pendular oscillating masses movably mounted on this support, each oscillating mass of the assembly being able to oscillate on two rolling elements associated with this oscillating mass, which are in rolling contact with the support and with this oscillating mass, each of these rolling elements determining a trace on an edge of this oscillating mass and on an edge of the support, each of these traces being associated with a pendulum swing on the left and a pendulum swing on the right, on either side of a neutral position,
  • a first range of pendulum displacement to the right disposed beyond a position representing a given percentage, in particular 50%, of a maximum pendulum displacement to the right, in which the local order of the pendulum is limited by a maximum value or Dlmax, at most equal to 0.99 x N, and preferably at 0.98 x N, or at most equal to 0.96 N, or 0.95 N;
  • - Rg is the distance between a center of mass of the oscillating mass and the axis of rotation
  • Rbp is the radius of curvature of the trace on the support at a point of contact with the rolling element
  • rbp is the radius of curvature of the rolling element at a point of contact with the support
  • rm is the radius of curvature of the rolling element at a point of contact with the oscillating mass.
  • the local order is less than or equal to 0.99 ⁇ N, preferably 0.98 ⁇ N and most preferably belongs to the range [0.70 N; 0, 98 N], or even in the range [0.74 N; 0, 96 N], or even in the range [0.76 N; 0, 95 N]. It has been found that although this leads to an imperfect adaptation of the pendulum for relatively small pendulum displacements (corresponding to relatively high engine speeds), this imperfect adaptation does not lead to a saturation of the pendulum, which remains effective for the filtration of the pendulums. - Cycling, including high engine speeds.
  • the local order may be substantially constant over the entire pendulum swing amplitude on the left and on the right.
  • This configuration of the traces makes it possible to use in particular constant radii of curvature (traces forming portions of a circle), which is relatively easier to implement in the manufacture of the pendulum, than traces with a variable radius of curvature .
  • the traces on the support and on each of these oscillating masses are configured so that there exists:
  • a second left pendulum swing range extending from the neutral position, below the first left swing range, in which the local order is bounded by a minimum value, ie G2min, at least equal to at 0.95 N, and below 1.10 N;
  • a second range of pendulum displacement on the right extending from the neutral position, below the first range of pendulum displacement on the right, in which the local order is bounded by a minimum value, namely D2min, at least equal to at 0.95 N, and below 1.10 N;
  • Glmax is less than G2min by a value of between 2% and 30% of G2min, and preferably of between 3% and 25% of G2min;
  • - Dlmax is less than D2min of a value between 2% and 30% of D2min, and preferably between 3% and 25% of D2min;
  • the first swing range on the left can be the same as the first swing range on the right.
  • the second pendulum swing range on the left can also be identical to the second right swing range, with respect to the neutral point corresponding to the neutral position.
  • the first swinging range on the left, respectively on the right extends to a position of maximum displacement on the left, respectively on the right, on a pendulum swing interval which is preferably between 10% and 49%, and preferably between 15% and 35% of an overall range of pendulum displacement to the left, respectively to the right.
  • the second left swinging range extends from the neutral position on a pendulum swing interval which is preferably between 50% and 90%, and preferably between 65% and 80% the overall range of pendulum deflection on the left, respectively on the right.
  • the first and the second pendulum swing range on the left, respectively on the right, are advantageously separated by a transition range for the local order, preferably a transition range with continuity of the local order.
  • the local order on the left, respectively on the right varies non-decreasingly or decreasingly, preferably substantially continuously, from the neutral position to the position of left maximum swinging motion, respectively to the right, so that the ratio of the local order to the maximum point of deflection on the left, respectively on the right, on the local order in the neutral position on the left, respectively neutral on the right, is in the range [0.70; 0.95], and preferably in the range [0.80; 0.90].
  • the local order is strictly decreasing from the neutral position to the maximum pendulum displacement position left and right.
  • the portion of curve representing, as a function of a direction on the left, respectively on the right, the evolution of the radius of curvature of the trajectory of the center of mass (CM) in the first range of the pendulum displacement on the left, respectively on the right, forms a portion of clothoid, the direction on the left, respectively on the right, being considered according to a perpendicular to a radial direction passing through the position of the center of mass (CM) in the neutral position.
  • the local order varies, that is to say that it takes at least two distinct values during the pendulum movement.
  • FIG. 1 is a simplified axial view of a part of a torsion damping device according to the prior art, belonging to a clutch, comprising a pendulum support and an oscillating weight mounted on this support, in a position neutral,
  • FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1, the damping device being in a configuration different from its operation, corresponding to a maximum displacement position on the left,
  • FIG. 3 schematically represents a part of a pendulum, making it possible to precisely define the parameter of the local order of the pendulum,
  • FIG. 4 represents three right-hand traces on an oscillating weight, one of which corresponds to the prior art, and the other two respectively to a first and a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 represents the evolution of the radius of curvature of the traces of FIG. 4,
  • FIG. 6 represents the evolution of the order of the oscillating masses, corresponding to the traces of FIG. 4,
  • FIG. 7 represents the evolution of the order of the oscillating masses, for a device according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 8 represents the evolution of the radius of curvature of a trace, for a device according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 9 represents an alternative embodiment making it possible to prevent blockage of the rolling elements
  • FIG. 10 is an enlarged representation of part of the FIG.
  • FIG. 11 represents the trajectory of the center of mass CM of the oscillating mass during the oscillation of this oscillating mass for a device according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 12 represents the evolution of the radius of curvature of the curve of FIG. 11.
  • FIG. 1 is shown schematically and partially a torsion damping device 2, comprising a support 4, comprising a peripheral portion of generally flat annular shape, on which are mounted movable a plurality of oscillating oscillating masses distributed circumferentially on the support 4.
  • a torsion damping device 2 comprising a support 4, comprising a peripheral portion of generally flat annular shape, on which are mounted movable a plurality of oscillating oscillating masses distributed circumferentially on the support 4.
  • FIG. has represented only two spacers 6 connecting two flyweights belonging to the same oscillating mass, these two weights being arranged on either side of the support 4.
  • the two weights and the spacers 6 belong to the same oscillating weight.
  • the oscillating mass rolls on the support 4 by means of two rolling elements 8, these rolling elements each extending in a contour cutout 10 in the support 4.
  • the oscillating weight is represented in FIG. point of contact of the mass with each rolling element being at neutral point NE.
  • Figure 1 there is shown a rolling contact of the oscillating mass with the support 4, made at the spacers 6.
  • the rolling contact can be at the two weights, not at the level spacers that solidarize these two weights.
  • the end point C of the trace on the right has also been represented on the oscillating mass (with respect to the neutral point), this trace on the right being represented by the arc NE-C, which corresponds to the set of the contact points d a rolling element between the neutral point and a point of contact in a position of maximum displacement to the left of the mass (relative to the neutral position).
  • the deflection is the distance between the position of the center of mass of the oscillating mass and the position of this center of mass in neutral position.
  • traces are defined on the support, each corresponding to all the points of contact of a rolling element with the support.
  • All the oscillating masses typically have on the one hand the same traces on the left (of the neutral point), identical for the two rolling elements, and on the other hand the same traces on the right (of the neutral point) on the mass, identical for the two rolling elements.
  • the traces on the right may be different from the traces on the left. It is the same for the traces on the support.
  • FIG. 3 corresponds to a pendulum configuration different from that of FIGS. and 2, the rolling element 8 having a first zone 16, of radius of curvature r m in contact with the oscillating mass, and a second zone 18, of different radius of curvature ⁇ , ⁇ in contact with the support.
  • the point CR represents the center of rotation, passing through the axis of rotation of the pendulum (without the distances being representative).
  • R g is the distance between the center of mass of the oscillating mass and the axis of rotation of the pendulum
  • Rbp is the radius of curvature of the trace on the support at the point of contact with the rolling element
  • - Rmi is the radius of curvature of the trace on the oscillating mass at the point of contact with the rolling element
  • r p is the radius of curvature of the rolling element at a point of contact with the support
  • - r m is the radius of curvature of the rolling element at a point of contact with the oscillating mass.
  • FIG. 4 shows three right-hand traces on an oscillating weight, one of which corresponds to a pendulum according to the prior art, and the other two respectively to a first and a second embodiment of FIG. a pendulum according to the invention.
  • the direction to the right is considered perpendicular to a radial direction passing through the position of the neutral point of the trace, corresponding to the neutral position for the pendulum movement.
  • the y-axis extends in the radial direction from the neutral point NE. All the traces on the right side of the different masses are assumed to be identical to each other, and identical to the traces left on these masses, and the same is true of the traces on the support.
  • the radius of curvature of the trace is also substantially uniform, but with a value RI> R , and the corresponding local order is also constant, but substantially less than 2.04, for example equal to 1.8.
  • the order of the pendulum (or a set of oscillating masses) is thus under-adapted to that of the engine, equal to 2.
  • the Pendulum has much lower or no saturation ranges.
  • this first embodiment of a pendulum torsion damping device of the two-wire type according to the invention makes it possible to significantly reduce or eliminate the phenomena of pendular saturation.
  • the third trace on the right, median, corresponding to the points NE, M, A, B, and C ** corresponds to a second embodiment of the invention:
  • the part NE-A of the trace is identical and common with the corresponding part of the first trace according to the prior art, with a radius of curvature R.
  • the end part of this trace ie B - C ** has a radius of curvature RI> R. It follows that the order of the pendulum (or a set of oscillating masses) in this terminal part, corresponding at a first swing range on the left (a travel on the left corresponds to a trace portion on the right on the oscillating weight), is less than that on the NE-A arc which corresponds to a second swing range on the left , from neutral point NE, corresponding to zero travel.
  • the second swing range to the left therefore extends from the NE point of the neutral position, below the first left swing range.
  • the radius of curvature of the trace is relatively high, the local order OPi OCa i is relatively small, which leads to reducing or eliminating the effects of saturation of the pendulum.
  • FIG. 5 represents the evolution of the radius of curvature of the traces of FIG.
  • the radius of curvature is constant and equal to R.
  • the radius of curvature is constant and equal to R1, with R1> R.
  • the radius of curvature starting from the neutral point NE first takes the value R to the point A, as in the art previous (trace to the upper right of Figure 4), then takes an increasing value R2 (x) in the transition zone between A and B, to reach and keep the constant value RI to the point of maximum travel to the left C * *.
  • the radius of curvature thus takes a first value R, starting from the neutral point NE, then, after a transition zone, takes a higher value RI when one progresses towards the point of maximum left clearance C **.
  • the second range of left-hand deflection corresponds to the trace portion NE-A.
  • Analogous features are typically used for the left-hand traces on the mass, which correspond to a right-hand deflection, and on the right-hand traces and left on the support.
  • Each of these traces typically comprises different radii of curvature, in a first range of pendular deflection (relatively high radius of curvature, relatively low local order) and a second range of pendulum deflection (relatively small radius of curvature, relatively high local order) , defined in a similar way.
  • FIG. 6 represents the evolution of the order of the oscillating masses, corresponding to the traces of FIG. 4, as a function of the travel DBT.
  • the local order OPlocal is constant and equal to 2.04 up to point C.
  • the local order OPlocal is constant and equal to 1.7 up to the point RI, with R1 > R.
  • the local order OPlocal starting from the neutral point NE first takes the value 2.04 to the point A, as in the prior art (trace to the upper right of Figure 4), then decreases in the transition zone between A and B, to reach and keep the constant value 1.7 to the point of maximum left clearance C **.
  • the maximum left deflection points C, C *, and C ** corresponding to the different traces on the right of the mass that have been considered can have the same abscissa x or different abscissa.
  • FIG. 7 represents the evolution of the order of the oscillating masses as a function of the DBT clearance, for a device according to a third embodiment of the invention.
  • the local order OPlocal decreases continuously from the conventional value of 2.04 at the neutral point, to the value 1, 7.
  • Figures 4 to 8, described above correspond to traces to the right on the oscillating weight, that is to say at the locus of the contact points of the oscillating mass with any of the rolling elements.
  • Figures 9 and 10 show an alternative embodiment, with respect to the pendulum partially shown in Figures 1 and 2, to prevent blockage of the rolling elements 8.
  • Figure 10 shows an enlarged way a part of Figure 9.
  • the tracks have been extended on the oscillating masses (here on the spacers 6) beyond the maximum deflection points C (or C **, or C ***).
  • Such a configuration can occur in particular when starting the engine, when the oscillating masses are not yet centrifuged.
  • the extensions of the real traces correspond to the CD arcs.
  • the radius of curvature of these extensions may advantageously be between the diameter DIA of the rolling element 8 and 1.5 times this diameter DIA.
  • Hl is the maximum radial height of the recess of the contour in which ⁇ strut passes;
  • H2 is the maximum radial height of ⁇ spacer
  • DIA is the diameter of the rolling element 8 in contact with the spacer 6.
  • the rolling elements 8 can not, even during transient phases, escape to the right beyond the spacers 6 and lock in the straight portions of the contours 10.
  • FIG. 11 shows the trajectory of the center of mass CM of the oscillating mass during the oscillation of this oscillating mass. Only the path to the right, relative to the neutral position, is represented.
  • the direction to the right is considered perpendicular to a radial direction, passing through the position of the center of mass CM in the neutral position.
  • the ordinate axis y extends in the radial direction passing through the center of mass in the neutral position.
  • Area BC ** is the first range of angular deflection to the right.
  • the area AB corresponds to the transition zone, and the area between the zero abscissa point and the point A corresponds to the second range of angular deflection to the right.
  • FIG. 12 represents the evolution of the radius of curvature of this trajectory to the right of the center of mass CM.
  • the radius of curvature is firstly constant (in the second range of angular deflection, to point A. Then, it begins to increase, in the transition zone AB, then further increases in the first range of angular deflection, up to the point C ** of maximum travel right.
  • this curve is a clothoid portion between point A and point C **.
  • the portion of the curve representing the radius of curvature R in the first range of angular deflection to the right BC ** is thus also a portion of clothoid.

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Abstract

Ce dispositif d'amortissement de torsion à pendule, destiné à être relié à un moteur à explosion d'ordre principal N,comprend des masses oscillantes montées mobiles sur un support. L'ordre local du pendule(OR)est sous-adapté, et sensiblement inférieur à N sur une plage de débattement pendulaire(DBT)proche du débattement maximum(C***). Ce dispositif permet d'obtenir un amortissement pendulaire efficace avec une réduction des phénomènes de saturation du pendule à bas régime moteur, sans provoquer de phénomènes de saturation à haut régime moteur.

Description

Dispositif d'amortissement de torsion à pendule d'efficacité de filtration améliorée
La présente invention concerne un dispositif d'amortissement de torsion destiné à être relié à un moteur à explosion, de type oscillateur pendulaire.
On connaît dans l'état de la technique des dispositifs d'amortissement de torsion de type pendulaire, encore appelés oscillateurs pendulaires ou pendules, qui équipent notamment mais non exclusivement la transmission d'un véhicule automobile.
Dans une transmission de véhicule automobile, on associe généralement au moins un dispositif d'amortissement de torsion à un embrayage apte à relier sélectivement le moteur à la boîte de vitesses, tel qu'un embrayage à friction ou un dispositif d'accouplement hydrocinétique comportant un embrayage de verrouillage, et cela afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur.
En effet, un moteur à explosion présente des acyclismes du fait des explosions se succédant dans le cylindre du moteur, ces acyclismes variant notamment en fonction du nombre de cylindres.
Les moyens amortisseurs d'un dispositif d'amortissement de torsion ont par conséquent pour fonction de filtrer les vibrations engendrées par les acyclismes et interviennent avant la transmission du couple moteur à la boîte de vitesses.
A défaut, des vibrations pénétrant dans la boîte de vitesses y provoqueraient en fonctionnement des chocs, bruits ou nuisances sonores particulièrement indésirables. C'est une des raisons pour lesquelles, on utilise un ou plusieurs moyens d'amortissement aptes à filtrer les vibrations à au moins une fréquence déterminée.
Le document US-2010/0122605 représente un dispositif d'amortissement de type pendulaire.
Le dispositif d'amortissement comprend au moins un support, couplé en rotation à un arbre du moteur, et au moins une masse oscillante, généralement plusieurs masses oscillantes réparties circonférentiellement sur le support. Les oscillations de ces masses oscillantes génèrent un couple oscillant qui s'oppose au couple oscillant venant du moteur et ainsi absorbe une partie des a-cyclismes du moteur. Le support des masses oscillantes du dispositif d'amortissement de torsion, est typiquement solidaire de l'arbre de boîte.
Chaque masse oscillante est en général constituée par une paire de masselottes, disposées de part et d'autre du support, et solidaires entre elles, soit par une liaison mécanique directe, à travers typiquement un évidement du support, soit par l'intermédiaire d'une entretoise. Un tel ensemble de deux masselottes solidaires en vis-à- vis, avec ou sans entretoise, est considéré dans ce qui suit comme une masse oscillante unique.
Alternativement, chaque masse oscillante peut être une masselotte unique montée mobile sur le support. Le support peut dans ce cas optionnellement être formé par deux éléments, les masses oscillantes étant disposées mobiles entre ces deux éléments.
Une telle masse oscillante est très généralement montée mobile sur le support, par l'intermédiaire d'au moins un élément de roulement, typiquement par deux éléments de roulements, voire davantage.
Typiquement, le centre de masse de chaque masse oscillante est libre d'osciller autour d'un axe d'oscillation sensiblement parallèle à l'axe de rotation de l'arbre moteur et entraîné en rotation autour de cet axe de rotation.
En réaction aux irrégularités de rotation, les masses oscillantes se déplacent de manière à ce que le centre de masse de chacune d'elles oscille autour de cet axe d'oscillation.Par la suite, on utilisera indifféremment les termes « dispositif d'amortissement de torsion » et « pendule ».
On utilise typiquement des pendules comprenant deux éléments de roulement (ou rouleaux) par masse oscillante, appelés « pendule bifilaires » permettant d'obtenir des performances d'amortissement supérieures à celles d'un pendule comprenant un seul élément de roulement par masse oscillante, appelé « pendule monofilaire ».
Au cours du mouvement pendulaire, chaque masse oscillante du pendule oscille donc avec un débattement à gauche et un débattement à droite (éventuellement différent) autour d'une position neutre propre à cette masse. Cette position neutre correspond à une position d'équilibre lorsque le pendule est entraîné à vitesse constante uniforme suffisante pour que les masses oscillantes soient entraînées radial ement vers l'extérieur par la force centrifuge.
Le centre de masse d'une part, et les points de contact de chaque élément de roulement avec la masse oscillante associée et avec le support d'autre part effectuent chacun un mouvement d'oscillation autour d'un point neutre correspondant à la position neutre. Le débattement pendulaire, en dehors de la position neutre, correspond conventionnellement à l'abscisse x du centre de masse dans une direction donnée perpendiculaire à la direction radiale passant par ce centre de masse dans la position neutre (par exemple dans le sens de rotation du pendule). A chaque valeur du débattement pendulaire correspond de façon biunivoque une abscisse de chaque point de contact d'un élément de roulement avec le support d'une part, et avec la masse oscillante d'autre part, cette abscisse étant calculée de la même façon que précédemment, sur la perpendiculaire à la direction radiale passant par le point neutre correspondant. Ainsi, une plage donnée de débattement pendulaire (du centre de masse) correspond aussi de façon biunivoque à une plage de variation de l'abscisse d'un point de contact d'un élément de roulement avec la masse oscillante, ou avec le support.
La position radiale du centre de masse de chacune des masses oscillantes par rapport à l'axe de rotation de l'arbre moteur, comme la distance de ce centre de masse par rapport à l'axe d'oscillation, sont établies de manière à ce que, sous l'effet des forces centrifuges, la fréquence d'oscillation de chacune des masses oscillantes soit proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre moteur, ce multiple pouvant par exemple prendre une valeur proche du rang de l'harmonique prépondérant des a-cyclismes.
Un pendule est calculé pour être adapté à un moteur à explosion donné, et en particulier au nombre d'excitations par tour liés à la combustion dans un cylindre de ce moteur. On définit donc classiquement l'ordre N d'un moteur à explosion comme la moitié du nombre de cylindres du moteur. Pour des moteurs comprenant entre 1 et 12 cylindres, N peut donc varier entre 0,5 et 6, et prend par exemple la valeur 2 pour un moteur à 4 cylindres, générant deux combustions par tour.
Le pendule associé à ce moteur doit donc être adapté à l'ordre du moteur, et les règles de l'art conduisent à concevoir les chemins de roulement sur les masses pendulaires et sur le support de façon précise pour obtenir un ordre de pendule (ce terme sera explicité plus loin, lors de la description de la figure 1) qui est très proche de l'ordre N du moteur, et typiquement légèrement supérieur à celui-ci, par exemple égal à N x 1 ,04 pour tenir compte de l'usure dans le temps du système pendulaire, due aux frottements.
On constate cependant que l'amortissement des a-cyclismes n'est pas toujours parfait et qu'il existe le plus souvent des régimes moteur conduisant à des problèmes de saturation pendulaire vis-à-vis de la filtration des a-cyclismes.
Il est connu de la demande DE 10 2011 076 790 de configurer un pendule de manière à ce que son ordre soit inférieur à l'ordre du moteur.
Il est par ailleurs connu de la demande DE 10 2011 085 400 un pendule dont l'ordre est variable.
L'un des buts de l'invention est de limiter, voire supprimer ces phénomènes de saturation pendulaire.
A cet effet, un objet de l'invention est un dispositif d'amortissement de torsion à pendule de type bifilaire, destiné à être relié à un moteur à explosion d'ordre principal N, ce dispositif comprenant un support mobile en rotation autour d'un axe de rotation, et un ensemble de masses oscillantes pendulaires montées mobiles sur ce support, chaque masse oscillante de l'ensemble étant apte à osciller sur deux éléments de roulement associés à cette masse oscillante, qui sont en contact roulant avec le support et avec cette masse oscillante, chacun de ces éléments de roulement déterminant une trace sur un bord de cette masse oscillante et sur un bord du support, chacune de ces traces étant associée à un débattement pendulaire à gauche et à un débattement pendulaire à droite, de part et d'autre d'une position neutre,
Caractérisé en ce que les traces sur le support et sur chacune de ces masses oscillantes sont configurées de sorte qu'il existe :
- une première plage du débattement pendulaire à gauche, disposée au-delà d'une position représentant un pourcentage donné, notamment 50%, d'un débattement pendulaire maximum à gauche, dans laquelle l'ordre local de cet ensemble de masses pendulaires est borné par une valeur maximale, soit Glmax, au plus égale à 0,99 x N, et de préférence à 0,98 x N , ou au plus égale à 0,96 N, ou à 0,95 N;
- une première plage de débattement pendulaire à droite, disposée au-delà d'une position représentant un pourcentage donné, notamment 50%, d'un débattement pendulaire maximum à droite, dans laquelle l'ordre local du pendule est borné par une valeur maximale, soit Dlmax, au plus égale 0,99 x N, et de préférence à 0,98 x N, ou au plus égale à 0,96 N, ou à 0,95 N ;
l'ordre local, soit OPlocal, de cet ensemble de masses pendulaires en une position de débattement pendulaire déterminée, à gauche ou à droite, étant défini conventionnellement comme suit :
Pour un élément de roulement quelconque en contact avec une masse oscillante, l'ordre local, identique pour chaque élément de roulement, est égal à :
OPlocal
Figure imgf000005_0001
dans lequel:
- Rg est la distance entre un centre de masse de la masse oscillante et l'axe de rotation
- Rbp est le rayon de courbure de la trace sur le support en un point de contact avec l'élément de roulement,
- Rml est le rayon de courbure de la trace sur la masse oscillante en un point de contact avec l'élément de roulement,
- rbp est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec le support ,
- rm est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec la masse oscillante.
On a trouvé que cette caractéristique, selon l'invention, de l'existence d'une plage de débattement pendulaire, à gauche et à droite, au delà du débattement pendulaire moyen, dans laquelle le dispositif d'amortissement de torsion à pendule (ou pendule) a un ordre relativement faible, sous-adapté par rapport à l'ordre moteur N, permet de réduire ou supprimer les saturations du pendule pour les débattements pendulaires importants, qui correspondent à des a-cyclismes lors de phases de vitesse moteur relativement faible.
Selon un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, sur toute l'amplitude du débattement pendulaire à gauche et à droite, l'ordre local est inférieur ou égal à 0,99 x N, de préférence à 0,98 x N, et de façon très préférée appartient à l'intervalle [0,70 N ; 0, 98 N], ou même à l'intervalle [0,74 N ; 0, 96 N], ou même à l'intervalle [0,76 N ; 0, 95 N]. On a constaté que bien que ceci conduise à une adaptation imparfaite du pendule pour les débattements pendulaires relativement faibles (correspondant à des régimes moteurs relativement élevés), cette adaptation imparfaite ne conduisait pas à une saturation du pendule, qui reste efficace pour la filtration des a- cyclismes, y compris donc à des régimes moteurs élevés.
L'ordre local peut en particulier être sensiblement constant sur toute l'amplitude de débattement pendulaire à gauche et à droite. Cette configuration des traces permet de pouvoir utiliser en particulier des rayons de courbures constants (traces formant des portions de cercle), ce qui est relativement plus facile à mettre en œuvre au niveau de la fabrication du pendule, que des traces à rayon de courbure variable.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les traces sur le support et sur chacune de ces masses oscillantes sont configurées de sorte qu'il existe :
- une deuxième plage de débattement pendulaire à gauche s 'étendant à partir de la position neutre, en deçà de la première plage de débattement pendulaire à gauche, dans laquelle l'ordre local est borné par une valeur minimale, soit G2min, au moins égale à 0,95 N, et inférieure à 1,10 N ;
- une deuxième plage de débattement pendulaire à droite s 'étendant à partir de la position neutre, en deçà de la première plage de débattement pendulaire à droite, dans laquelle l'ordre local est borné par une valeur minimale, soit D2min, au moins égale à 0,95 N, et inférieure à 1,10 N ;
et dans lequel :
- Glmax est inférieur à G2min d'une valeur comprise entre 2% et 30% de G2min, et de préférence comprise entre 3% et 25% de G2min ;
- Dlmax est inférieur à D2min d'une valeur comprise entre 2% et 30% de D2min, et de préférence comprise entre 3% et 25% de D2min ;
Ainsi, pour les vitesses de rotation moteur relativement faibles, correspondant à des débattements pendulaires relativement élevés, le rayon de courbure de la trace est relativement élevé, l'ordre local OPiOCai est relativement faible, ce qui conduit à réduire ou supprimer les effets de saturation du pendule. Ceci correspond à la première plage de débattement pendulaire à gauche, et à droite.
A contrario, pour les vitesses de rotation moteur relativement élevées, correspondant à des débattements pendulaires relativement faibles, le rayon de courbure de la trace est relativement faible, l'ordre OPiOCai est relativement élevé, ce qui conduit à une bonne filtration des a-cyclismes. Ceci correspond à la deuxième plage de débattement pendulaire, à gauche et à droite.
La première plage de débattement pendulaire à gauche peut être identique à la première plage de débattement pendulaire à droite. La deuxième plage de débattement pendulaire à gauche peut également être identique à la deuxième plage de débattement pendulaire à droite, par rapport au point neutre correspondant à la position neutre.
La première plage de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, s'étend jusqu'à une position de débattement maximum à gauche, respectivement à droite, sur un intervalle de débattement pendulaire qui est de préférence compris entre 10% et 49%, et de préférence compris entre 15% et 35% d'un intervalle global de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite.
La deuxième plage de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, s'étend à partir de la position neutre sur un intervalle de débattement pendulaire qui est de préférence compris entre 50% et 90%, et de préférence compris entre 65% et 80% de l'intervalle global de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite.
La première et la seconde plage de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, sont avantageusement séparées par une plage de transition pour l'ordre local, de préférence une plage de transition avec continuité de l'ordre local.
Selon un mode préféré du deuxième mode de réalisation de l'invention, l'ordre local à gauche, respectivement à droite, varie de façon non décroissante ou de façon décroissante, de préférence sensiblement continûment, depuis la position neutre jusqu'à la position de débattement pendulaire maximum à gauche, respectivement à droite, de façon que le rapport de l'ordre local au point de débattement maximum à gauche, respectivement à droite, sur l'ordre local à la position neutre à gauche, respectivement neutre à droite, est compris dans l'intervalle [0,70 ; 0,95], et de préférence dans l'intervalle [0,80 ; 0,90].
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, l'ordre local est strictement décroissant depuis la position neutre jusqu'à la position de débattement pendulaire maximum à gauche et à droite.
Avantageusement, pour chaque masse oscillante, la portion de courbe représentant, en fonction d'une direction à gauche, respectivement à droite, l'évolution du rayon de courbure de la trajectoire du centre de masse (CM) dans la première plage du débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, forme une portion de clothoïde, la direction à gauche, respectivement à droite, étant considérée selon une perpendiculaire à une direction radiale passant par la position du centre de masse (CM) dans la position neutre.
Selon le deuxième et le troisième modes de réalisation ci-dessus, l'ordre local varie, c'est-à-dire qu'il prend au moins deux valeurs distinctes lors du débattement pendulaire.
Un autre objet de l'invention est enfin un embrayage, simple, double, ou multiple comprenant un dispositif d'amortissement de torsion, tel que précédemment défini. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue axiale simplifiée d'une partie d'un dispositif d'amortissement de torsion selon l'art antérieur, appartenant à un embrayage, comprenant un support de pendule et une masse oscillante montée sur ce support, dans une position neutre,
-.la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, le dispositif d'amortissement étant dans une configuration différente de son fonctionnement, correspondant à une position de débattement maximum à gauche,
- la figure 3 représente de façon simplifiée une partie d'un pendule, permettant de définir précisément le paramètre de l'ordre local du pendule,
- la figure 4 représente trois traces à droite sur une masse oscillante, dont l'une correspond à l'art antérieur, et les deux autres respectivement à un premier et un second mode de réalisation de l'invention,
- la figure 5 représente l'évolution du rayon de courbure des traces de la figure 4,
- la figure 6 représente l'évolution de l'ordre des masses oscillantes, correspondant aux traces de la figure 4,
- la figure 7 représente l'évolution de l'ordre des masses oscillantes, pour un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 8 représente l'évolution du rayon de courbure d'une trace, pour un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 9 représente une variante de réalisation permettant d'éviter un blocage des éléments de roulement,- la figure 10 représente de façon agrandie une partie de la figure
9,
- la figure 11 représente la trajectoire du centre de masse CM de la masse oscillante au cours de l'oscillation de cette masse oscillante pour un dispositif selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 12 représente l'évolution du rayon de courbure de la courbe de la figure 11.
On se réfère maintenant à la figure 1 , sur laquelle est représentée, de façon schématique et partielle un dispositif d'amortissement de torsion 2, comprenant un support 4, comprenant une partie périphérique de forme générale plane annulaire, sur lequel sont montées mobiles une pluralité de masses oscillantes pendulaires réparties circonférentiellement sur ce support 4. Sur la figure 1, on n'a représenté que deux entretoises 6 reliant deux masselottes appartenant à une même masse oscillante, ces deux masselottes étant disposées de part et d'autre du support 4. Les deux masselottes et les entretoises 6 appartiennent à la même masse oscillante.
La masse oscillante roule sur le support 4 au moyen de deux éléments de roulement 8, ces éléments de roulement s 'étendant chacun dans une découpe de contour 10 dans le support 4. La masse oscillante est représentée sur la figure 1 en position neutre, le point de contact de la masse avec chaque élément de roulement étant au point neutre NE.
Sur la figure 1, on a représenté un contact roulant de la masse oscillante avec le support 4, réalisé au niveau des entretoises 6. Dans d'autres configurations, le contact roulant peut se trouver au niveau des deux masselottes, et non pas au niveau des entretoises qui solidarisent ces deux masselottes.
On a aussi représenté le point extrême C de la trace à droite sur la masse oscillante (par rapport au point neutre), cette trace à droite étant représentée par l'arc NE-C, qui correspond à l'ensemble des points de contact d'un élément de roulement entre le point neutre et un point de contact dans une position de débattement maximum à gauche de la masse (par rapport à la position neutre).
Cette position de débattement maximum à gauche de la masse est représentée sur la figure 2, les entretoises 6 de la masse oscillantes présentant sur cette figure un débattement vers la gauche par rapport au support en comparaison avec la position neutre de la figure 1.
Le débattement, ou débattement pendulaire, est la distance entre la position du centre de masse de la masse oscillante et la position de ce centre de masse en position neutre.
On définit, de façon analogue, des traces sur le support, chacune correspondant à l'ensemble des points de contact d'un élément de roulement avec le support.
Toutes les masses oscillantes ont typiquement d'une part les mêmes traces à gauche (du point neutre), identiques pour les deux éléments de roulement, et d'autre part les mêmes traces à droite (du point neutre) sur la masse, identiques pour les deux éléments de roulement. Par contre, les traces à droite peuvent être différentes des traces à gauche. Il en est de même pour les traces sur le support.
On se réfère maintenant à la figure 3, qui représente de façon plus générale des traces 12 sur la masse oscillante, et 14 sur le support.
La figure 3 correspond à une configuration de pendule différente de celle des figures 1 et 2, l'élément de roulement 8 présentant une première zone 16, de rayon de courbure rm en contact avec la masse oscillante, et une deuxième zone 18, de rayon de courbure différent η,ρ en contact avec le support. Les figures 1 et 2 correspondent au cas particulier dans lequel rm = η,ρ. Le point CR représente le centre de rotation, passant par l'axe de rotation du pendule (sans que les distances soient représentatives).
L'ordre local du pendule dans une position déterminée, soit OPiocai est défini conventionnellement par la formule suivante :
OPlocal
Figure imgf000010_0001
dans laquelle :
- Rg est la distance entre le centre de masse de la masse oscillante et l'axe de rotation du pendule ;
- Rbp est le rayon de courbure de la trace sur le support au point de contact avec l'élément de roulement,
- Rmi est le rayon de courbure de la trace sur la masse oscillante au point de contact avec l'élément de roulement,
- r p est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec le support ,
- rm est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec la masse oscillante.
On se réfère maintenant à la figure 4, qui représente trois traces à droite sur une masse oscillante, dont l'une correspond à un pendule selon l'art antérieur, et les deux autres respectivement à un premier et un second mode de réalisation d'un pendule selon l'invention.
La direction à droite, représentée par l'abscisse x, est considérée selon une perpendiculaire à une direction radiale passant par la position du point neutre de la trace, correspondant à la position neutre pour le débattement pendulaire. L'axe d'ordonnée y s'étend selon la direction radiale en partant du point neutre NE. Toutes les traces à droites sur les différentes masses sont supposées identiques entre elles, et identiques aux traces à gauche sur ces masses, et il en est de même pour les traces sur le support.
La première trace à droite : la trace supérieure correspondant aux points NE (point neutre), M (point d'abscisse médiane), A, et C correspond à une trace (à droite) conventionnelle, de rayon de courbure sensiblement uniforme R, et dans le cas d'un moteur à quatre temps, d'ordre OM= 2, l'ordre local correspondant du pendule, soit OR est constant et typiquement voisin de 2,04. On a constaté qu'un tel pendule se révélait satisfaisant à des régimes moteur médians et élevés, mais en état de saturation lors de fortes accélérations à bas régime moteur, typiquement inférieurs à 1500 touts/minute, et ne remplissait alors plus sa fonction de filtrage des accélérations brutales.
La deuxième trace à droite : la trace inférieure en pointillé NE-C*, correspond à un pendule selon un premier mode de réalisation de l'invention : Le rayon de courbure de la trace est également sensiblement uniforme, mais avec une valeur RI > R, et l'ordre local correspondant est également constant, mais substantiellement inférieur à 2,04, par exemple égal à 1,8. L'ordre du pendule (ou d'un ensemble de masses oscillantes) est ainsi sous-adapté par rapport à celui du moteur, égal à 2. Il en résulte qu'à faible régime moteur, correspondant à des débattements pendulaires relativement élevés, le pendule présente des plages de saturation beaucoup plus faibles, voire nulles. On a cependant constaté par ailleurs que son comportement à régime moteur médian et élevé, correspondant à des débattements pendulaires relativement faibles, n'est de façon surprenante que légèrement dégradé par rapport à un pendule conventionnel d'ordre uniforme 2,04, de sorte que l'on ne constate pas de phénomènes de saturation pendulaire. Ainsi, ce premier mode de réalisation d'un dispositif d'amortissement de torsion à pendule de type bifilaire selon l'invention (ou pendule) permet de notablement réduire, ou supprimer les phénomènes de saturation pendulaire.
La troisième trace à droite, médiane, correspondant aux points NE, M, A, B, et C** correspond à un deuxième mode de réalisation de l'invention :
La partie NE-A de la trace est identique et commune avec la partie correspondante de la première trace selon l'art antérieur, avec un rayon de courbure R.
Par contre, la partie terminale de cette trace, soit B - C** a un rayon de courbure RI > R. Il en résulte que l'ordre du pendule (ou d'un ensemble de masses oscillantes) dans cette partie terminale, correspondant à une première plage de débattement pendulaire à gauche (un débattement à gauche correspond à une partie de trace à droite sur la masse oscillante), est inférieur à celui sur l'arc NE - A qui correspond à une deuxième plage de débattement pendulaire à gauche, à partir du point neutre NE, correspondant à un débattement nul.
La deuxième plage de débattement pendulaire à gauche s'étend donc à partir du point NE de la position neutre, en deçà de la première plage de débattement pendulaire à gauche. L'ordre local dans cette deuxième plage est égal à 2,04, et donc est borné par une valeur minimale, G2min, au moins égale à 0,95 N, et inférieure à 1,10 N, avec N=2.
La première plage de débattement pendulaire à gauche, s'étend entre le point B et le point C** et l'ordre local de P ensemble de masses oscillantes (avantageusement toutes les masses oscillantes du pendule) y est borné par une valeur maximale, soit Glmax = 1,7- Entre les points A et B, le rayon de courbure R2(x) augmente avec l'abscisse x, de façon à assurer une transition continue entre les première et deuxième plage de débattement pendulaire à gauche.
Le fonctionnement du pendule est encore amélioré par rapport au premier mode de réalisation :
Pour les vitesses de rotation moteur relativement faibles, correspondant à des débattements pendulaires relativement élevés, le rayon de courbure de la trace est relativement élevé, l'ordre local OPiOCai est relativement faible, ce qui conduit à réduire ou supprimer les effets de saturation du pendule.
- A contrario, pour les vitesses de rotation moteur relativement élevées, correspondant à des débattements pendulaires relativement faibles, le rayon de courbure de la trace est relativement faible, l'ordre OPiOCai est relativement élevé, ce qui conduit à une bonne filtration des acyclismes.
On se réfère maintenant aux figures 5 et 6. La figure 5 représente l'évolution du rayon de courbure des traces de la figure 4.
Pour la première trace à droite (courbe supérieure de la figure 4), correspondant à l'art antérieur, le rayon de courbure est constant et égal à R.
Pour la trace deuxième à droite (courbe inférieure et en pointillé de la figure 4), correspondant au premier mode de réalisation de l'invention, le rayon de courbure est constant et égal à RI , avec Rl> R.
Pour la troisième trace à droite (médiane), correspondant au deuxième mode de réalisation de l'invention, le rayon de courbure, en partant du point neutre NE prend d'abord la valeur R jusqu'au point A, comme dans l'art antérieur (trace à droite supérieure de la figure 4), puis prend une valeur croissante R2(x) dans la zone de transition entre A et B, pour atteindre et conserver la valeur constante RI jusqu'au point de débattement maximum à gauche C**. Le rayon de courbure prend donc une première valeur R, en partant du point neutre NE, puis, après une zone de transition, prend une valeur plus élevée RI lorsque l'on progresse vers le point de débattement maximum à gauche C**.
Dans ce mode de réalisation :
la première plage du débattement pendulaire à gauche correspond à la partie de trace B-C** ;
La seconde plage du débattement pendulaire à gauche correspond à la partie de trace NE-A.
Des caractéristiques analogues sont typiquement utilisées pour les traces à gauche sur la masse, qui correspondent à un débattement pendulaire à droite, et surles traces à droite et à gauche sur le support. Chacune de ces traces comprend typiquement des rayons de courbure différents, dans une première plage de débattement pendulaire (rayon de courbure relativement élevé, ordre local relativement faible) et une deuxième plage de débattement pendulaire (rayon de courbure relativement faible, ordre local relativement élevé), définies de façon analogue.
La figure 6 représente l'évolution de l'ordre des masses oscillantes, correspondant aux traces de la figure 4, en fonction du débattement DBT.
Pour la première trace à droite (supérieure) de la figure 4, correspondant à l'art antérieur, l'ordre local OPlocal est constant et égal à 2,04 jusqu'au point C.
Pour la deuxième trace à droite (courbe inférieure et en pointillé de la figure 4), correspondant au premier mode de réalisation de l'invention, l'ordre local OPlocal est constant et égal à 1,7 jusqu'au point RI, avec Rl> R.
Pour la troisième trace à droite (médiane), correspondant au deuxième mode de réalisation de l'invention, l'ordre local OPlocal, en partant du point neutre NE prend d'abord la valeur 2,04 jusqu'au point A, comme dans l'art antérieur (trace à droite supérieure de la figure 4), puis décroit dans la zone de transition entre A et B, pour atteindre et conserver la valeur constante 1,7 jusqu'au point de débattement maximum à gauche C**.
Les points de débattement maximum à gauche C, C*, et C** correspondant aux différentes traces à droite sur la masse qui ont été considérées, peuvent avoir la même abscisse x ou des abscisses différentes.
- La figure 7 représente l'évolution de l'ordre des masses oscillantes en fonction du débattement DBT, pour un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans ce troisième mode de réalisation, l'ordre local OPlocal diminue de façon continue depuis la valeur conventionnelle de 2,04 au point neutre, jusqu'à la valeur 1 ,7.
Corrélativement, le rayon de courbure augmente de façon continue depuis le point neutre NE jusqu'au point de débattement maximum C***, comme représenté sur la figure 8.
Le troisième mode de réalisation permet une adaptation encore meilleure du pendule :
Plus l'abscisse x, et le débattement DBT augmentent (ce qui correspond à des vitesses de rotation décroissantes), plus le rayon de courbure augmente, et corrélativement, plus l'ordre local OPlocal diminue, favorisant ainsi une filtration des acyclismes adaptée à la vitesse de rotation.
Les figures 4 à 8, décrites ci-dessus correspondent à des traces à droite sur la masse oscillante, c'est-à-dire au lieu géométrique des points de contact de la masse oscillante avec l'un quelconque des éléments de roulement. On a également les mêmes caractéristiques, et des courbes analogues pour les traces à gauche sur la masse, ou les traces à droite sur le support, ou les traces à gauche sur le support.
On se réfère maintenant aux figures 9 et 10, qui représentent une variante de réalisation, par rapport au pendule représenté partiellement sur les figures 1 et 2, permettant d'éviter un blocage des éléments de roulement 8. La figure 10 représente de façon agrandie une partie de la figure 9.
Pour éviter un échappement possible d'un ou plusieurs éléments de roulement, au-delà du point de débattement maximum, on a prolongé les chemins de roulement sur les masses oscillantes (ici sur les entretoises 6) au-delà des points de débattement maximum C (ou C**, ou C***). Une telle configuration peut notamment se produire au démarrage du moteur, lorsque les masses oscillantes ne sont pas encore centrifugées.
Les prolongements des traces réelles correspondent aux arcs CD. Le rayon de courbure de ces prolongements peut avantageusement être compris entre le diamètre DIA de l'élément de roulement 8 et 1,5 fois ce diamètre DIA.
On conçoit les masses oscillantes et les découpes sur le support de façon à ce que lorsque la masse est en butée radiale interne (représentée sur les figures 9 et 10 par les contacts des entretoises 6 avec la partie plane radialement interne de la découpe (aux points T sur le contour 10), les distances Hl, H2, et H3 sur la figure 10 vérifient la relation : H3 = Hl - H2 < DIA, dans laquelle :
Hl est la hauteur radiale maximum de l'évidement du contour dans lequel passe Γ entretoise ;
H2 est la hauteur radiale maximum de Γ entretoise, et
DIA est le diamètre de l'élément de roulement 8 en contact avec Γ entretoise 6.
Ainsi, les éléments de roulement 8 ne peuvent, même pendant des phases transitoires, échapper vers la droite au-delà des entretoises 6 et se bloquer dans les parties droites des contours 10.
On se réfère maintenant aux figures 11 et 12, qui correspondent à un quatrième mode de réalisation de l'invention.
On a représenté sur la figure 11 la trajectoire du centre de masse CM de la masse oscillante au cours de l'oscillation de cette masse oscillante. Seule la trajectoire à droite, par rapport à la position neutre, est représentée.
La direction à droite, représentée par l'abscisse x, est considérée selon une perpendiculaire à une direction radiale, passant par la position du centre de masse CM dans la position neutre. L'axe d'ordonnée y s'étend selon la direction radiale passant par le centre de masse dans la position neutre. La zone B C** correspond à la première plage de débattement angulaire à droite. La zone AB correspond à la zone de transition, et la zone entre le point d'abscisse nulle et le point A correspond à la seconde plage de débattement angulaire à droite.
La figure 12 représente l'évolution du rayon de courbure de cette trajectoire à droite du centre de masse CM. Selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, le rayon de courbure est d'abord constant (dans la deuxième plage de débattement angulaire, jusqu'au point A. Puis, il commence à augmenter, dans la zone de transition AB, puis augmente encore dans la première plage de débattement angulaire, jusqu'au point C** de débattement maximum à droite.
De façon très préférée, cette courbe est une portion de clothoïde entre les points A et point C** . En particulier la portion de courbe représentant le rayon de courbure R dans la première plage de débattement angulaire à droite B C** est donc également une portion de clothoïde.
Il en est typiquement de même pour l'évolution du rayon de courbure de la trajectoire du centre de masse à gauche.
On a trouvé que ceci permettait de très fortement réduire, ou supprimer les risques de glissement de l'élément de roulement 8 sur la masse et/ou sur le support.
De façon plus générale, l'homme du métier pourra, sans sortir du cadre de l'invention, mettre en œuvre cette invention selon différents modes de réalisation ou variantes connues de l'état de la technique, qui sont compatibles avec l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'amortissement de torsion (2) à pendule de type bifilaire, destiné à être relié à un moteur à explosion d'ordre principal N, ce dispositif comprenant un support (4) mobile en rotation autour d'un axe de rotation, et un ensemble de masses oscillantes pendulaires montées mobiles sur ce support (4), chaque masse oscillante de l'ensemble étant apte à osciller sur deux éléments de roulement (8) associés à cette masse oscillante, qui sont en contact roulant avec le support et avec cette masse oscillante, chacun de ces éléments de roulement déterminant une trace sur un bord de cette masse oscillante et sur un bord du support, chacune de ces traces étant associée à un débattement pendulaire à gauche et à un débattement pendulaire à droite, de part et d'autre d'une position neutre,
caractérisé en ce que les traces sur le support (4) et sur chacune de ces masses oscillantes sont configurées de sorte qu'il existe :
- une première plage du débattement pendulaire à gauche, disposée au-delà d'une position représentant un pourcentage donné, notamment 50%, d'un débattement pendulaire maximum à gauche, dans laquelle l'ordre local de cet ensemble de masses pendulaires est borné par une valeur maximale, soit Glmax, au plus égale à 0,99 x N, et de préférence à 0,98 x N ;
- une première plage de débattement pendulaire à droite, disposée au-delà d'une position représentant un pourcentage donné, notamment 50%, d'un débattement pendulaire maximum à droite, dans laquelle l'ordre local du pendule est borné par une valeur maximale, soit Dlmax, au plus égale 0,99 x N, et de préférence à 0,98 x N ;
- une deuxième plage de débattement pendulaire à gauche s 'étendant à partir de la position neutre, en deçà de la première plage de débattement pendulaire à gauche, dans laquelle l'ordre local est borné par une valeur minimale, soit G2min, au moins égale à
0,95 N, et inférieure à 1 ,10 N ;
- une deuxième plage de débattement pendulaire à droite s 'étendant à partir de la position neutre, en deçà de la première plage de débattement pendulaire à droite, dans laquelle l'ordre local est borné par une valeur minimale, soit D2min, au moins égale à 0,95 N, et inférieure à 1 , 10 N ;
et dans lequel :
- Glmax est inférieur à G2min d'une valeur comprise entre 2% et 30% de G2min, et de préférence comprise entre 3% et 25% de G2min ;
- Dlmax est inférieur à D2min d'une valeur comprise entre 2% et 30% de D2min, et de préférence comprise entre 3% et 25% de D2min ;
l'ordre local, soit OPlocai, de cet ensemble de masses pendulaires en une position de débattement pendulaire déterminée, à gauche ou à droite, étant défini conventionnellement comme suit :
pour un élément de roulement quelconque en contact avec une masse oscillante, l'ordre local, identique pour chaque élément de roulement, est égal à :
OPlocal
Figure imgf000017_0001
dans lequel:
- Rg est la distance entre un centre de masse de la masse oscillante et l'axe de rotation ;
- ¾p est le rayon de courbure de la trace sur le support en un point de contact avec l'élément de roulement,
- Rmi est le rayon de courbure de la trace sur la masse oscillante en un point de contact avec l'élément de roulement,
- T p est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec le support ,
- rm est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec la masse oscillante.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel :
- la première plage de débattement pendulaire à gauche est identique à la première plage de débattement pendulaire à droite par rapport au point neutre ;
- la deuxième plage de débattement pendulaire à gauche est identique à la deuxième plage de débattement pendulaire à droite par rapport au point neutre.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel :
- la première plage de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, s'étend jusqu'à une position de débattement maximum à gauche, respectivement à droite, sur un intervalle de débattement pendulaire compris entre 10% et 49 %, et de préférence compris entre 15% et 35 % d'un intervalle global de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite;
- la deuxième plage de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, s'étend à partir de la position neutre sur un intervalle de débattement pendulaire compris entre 50% et 90%, et de préférence compris entre 65% et 80% de l'intervalle global de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite ;
la première et la seconde plage de débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, étant séparées par une plage de transition pour l'ordre local, de préférence une plage de transition avec continuité de l'ordre local.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l'ordre local à gauche, respectivement à droite, varie de façon non croissante, de préférence sensiblement continûment, depuis la position neutre jusqu'à la position de débattement pendulaire maximum à gauche, respectivement à droite, de façon que le rapport de l'ordre local au point de débattement maximum à gauche, respectivement à droite, sur l'ordre local à la position neutre est compris dans l'intervalle [0,70 ; 0,95], et de préférence dans l'intervalle [0,80 ; 0,90].
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'ordre local est strictement décroissant depuis la position neutre jusqu'à la position de débattement pendulaire maximum à gauche, ou à droite.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans lequel, pour chaque masse oscillante, la portion de courbe représentant, en fonction d'une direction à gauche, respectivement à droite, l'évolution du rayon de courbure de la trajectoire du centre de masse (CM) dans la première plage du débattement pendulaire à gauche, respectivement à droite, forme une portion de clothoïde, la direction à gauche, respectivement à droite, étant considérée selon une perpendiculaire à une direction radiale passant par la position du centre de masse (CM) dans la position neutre.
7. Dispositif d'amortissement de torsion (2) à pendule de type bifilaire, destiné à être relié à un moteur à explosion d'ordre principal N, ce dispositif comprenant un support (4) mobile en rotation autour d'un axe de rotation, et un ensemble de masses oscillantes pendulaires montées mobiles sur ce support (4), chaque masse oscillante de l'ensemble étant apte à osciller sur deux éléments de roulement (8) associés à cette masse oscillante, qui sont en contact roulant avec le support et avec cette masse oscillante, chacun de ces éléments de roulement déterminant une trace sur un bord de cette masse oscillante et sur un bord du support, chacune de ces traces étant associée à un débattement pendulaire à gauche et à un débattement pendulaire à droite, de part et d'autre d'une position neutre,
caractérisé en ce que les traces sur le support (4) et sur chacune de ces masses oscillantes sont configurées de sorte qu'il existe :
- une première plage du débattement pendulaire à gauche, disposée au-delà d'une position représentant un pourcentage donné, notamment 50%, d'un débattement pendulaire maximum à gauche, dans laquelle l'ordre local de cet ensemble de masses pendulaires est borné par une valeur maximale, soit Glmax, au plus égale à 0,99 x N, et de préférence à 0,98 x N ;
- une première plage de débattement pendulaire à droite, disposée au-delà d'une position représentant un pourcentage donné, notamment 50%, d'un débattement pendulaire maximum à droite, dans laquelle l'ordre local du pendule est borné par une valeur maximale, soit Dlmax, au plus égale 0,99 x N, et de préférence à 0,98 x N ; l'ordre local appartenant à l'intervalle [0,74 N ; 0, 96 N] sur toute l'amplitude du débattement pendulaire à gauche et à droite,
l'ordre local, soit OPiOCai, de cet ensemble de masses pendulaires en une position de débattement pendulaire déterminée, à gauche ou à droite, étant défini conventionnellement comme suit :
pour un élément de roulement quelconque en contact avec une masse oscillante, l'ordre local, identique pour chaque élément de roulement, est égal à :
OPlocal
Figure imgf000019_0001
dans lequel:
- Rg est la distance entre un centre de masse de la masse oscillante et l'axe de rotation ;
- ¾p est le rayon de courbure de la trace sur le support en un point de contact avec l'élément de roulement,
- Rmi est le rayon de courbure de la trace sur la masse oscillante en un point de contact avec l'élément de roulement,
- T p est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec le support ,
- rm est le rayon de courbure de l'élément de roulement en un point de contact avec la masse oscillante.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel sur toute l'amplitude du débattement pendulaire à gauche et à droite, l'ordre local appartient à l'intervalle [0,78 N ; 0, 92 N].
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'ordre local est sensiblement constant sur toute l'amplitude de débattement pendulaire à gauche et à droite.
10. Embrayage, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'amortissement de torsion selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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