WO2018104243A1 - Dispositif d'amortissement pendulaire - Google Patents
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- WO2018104243A1 WO2018104243A1 PCT/EP2017/081402 EP2017081402W WO2018104243A1 WO 2018104243 A1 WO2018104243 A1 WO 2018104243A1 EP 2017081402 W EP2017081402 W EP 2017081402W WO 2018104243 A1 WO2018104243 A1 WO 2018104243A1
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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
Definitions
- the present invention relates to a pendular damping device, in particular for a motor vehicle transmission system.
- the pendulum damping device can be integrated with a torsion damping system of a clutch capable of selectively connecting the heat engine to the gearbox, in order to filter the vibrations due to the acyclisms of the engine.
- a torsion damping system is for example a double damping flywheel.
- the pendulum damping device may be integrated with a friction disc of the clutch or with a hydrodynamic torque converter or with a flywheel integral with the crankshaft or with a double clutch with dry or wet or a simple wet clutch or a hybrid powertrain.
- the pendulum damping device comprises, in a known manner, pendular bodies movable with respect to a support, the movement relative to the support of a pendular body being guided by at least one rolling member such as a roller, rolling with a part on a running track secured to the support, and secondly on a running track secured to the pendulum body. Slippage may occur between the running gear and one and / or the other of these raceways. Due to this slippage, noise problems and insufficient filtering performance can occur.
- the purpose of the invention is to meet this need and it achieves this, according to one of its aspects, with the aid of a pendulum damping device, comprising:
- At least one pendular body movable relative to the support the displacement of said pendular body being guided by at least one rolling member cooperating on the one hand with at least one first running track secured to the support and with at least one second track rolling bearing secured to the pendulum body, the shape of the first and second raceways being determined so that, for a predetermined path of the center of gravity of the pendulum body, the angle between:
- the normal contact between the running gear and the second raceway keeps, throughout the course of the running gear along the first and second raceway, a value below a threshold value for which is produces sliding of the rolling member on each raceway.
- a threshold value for which is produces sliding of the rolling member on each raceway.
- the aforementioned angle can maintain a constant value, zero or not.
- This angle can remain constant, for example remain zero, or remain constant and equal to a non-zero value.
- this value may remain below the threshold value, which is for example of the order of 2 °.
- the shape of the first and second raceways can also be determined when the speed of displacement relative to the support of the center of gravity of the pendulum body is predetermined. In other words, at least two starting elements can then be laid, namely the path of the center of gravity of the pendulum body and the speed of displacement relative to the support of this center of gravity.
- the rest position of a pendulum body is the one in which the pendulum body is centrifuged without being subjected to torsional oscillations from the acyclisms of the engine.
- the first raceway and the second raceway may have shapes allowing the displacement of the pendular body relative to the support is only a translation displacement about a fictitious axis parallel to the axis of rotation of the support.
- first raceway and the second raceway may have shapes that allow the displacement of the pendulum body relative to the support combines:
- the device may comprise a single support and the pendulum body may comprise: a first pendular mass axially disposed on a first side of the support, and a second pendulum mass arranged axially on a second side of the support, the first pendulum mass and the second pendulum mass being secured together by at least one connecting member.
- the rolling member can cooperate with a single second raceway, this second raceway being defined by the connecting member, and the same portion of the rolling member then rolls on the first track on the second runway.
- Each rolling member can then be stressed only in compression between the first and second raceways mentioned above.
- These first and second raceways cooperating with the same rolling member may be at least partly radially opposite, that is to say that there are plans perpendicular to the axis of rotation in which these tracks both extend.
- two rolling members may be provided to guide the movement relative to the support of the pendulum body, a portion of one of these rolling members rolling on a first raceway defined by the support and on a second raceway defined by a connecting member of the pendulum body, this portion having a first diameter, and a portion of the other of these rolling members rolling on another first raceway defined by the support and on another second rolling track defined by another connecting member of the pendulum body, this portion of the other of these rolling members having:
- the rolling on the first and second raceways can be performed via portions of the same diameter, from one running gear to the other, or via portions of different diameter, a rolling member to the other.
- the rolling member having a portion of larger diameter may be that disposed on the side of the first displacement of the pendulum body from its rest position. More specifically, when the filtration of an acyclism leads to a first displacement of the pendulum body from its rest position in one direction, this larger diameter portion of the bearing member may be the one arranged in this direction when we observe the pendulum body in its rest position.
- Each rolling member can be received in a window of the support already receiving a connecting member and receiving no other rolling member.
- This window is for example defined by a closed contour, a portion of which defines the first integral running track of the support which cooperates with this rolling member.
- the device comprises a single support and when the pendular body comprises: a first pendular mass axially disposed on a first side of the support, and a second pendulum mass arranged axially on a second side of the support, the first pendulum mass and the second pendulum mass being interconnected by at least one connecting member, and according to a variant of what has just been described:
- a bearing member this time cooperates with two second race tracks, one of these second raceways being defined by a portion of the contour of an opening in the first pendulum mass and the other of these second raceways being defined by a portion of the contour of an opening in the second pendulum mass, and
- the rolling member has: a first rolling portion on the first raceway and two second portions, each rolling on a second raceway, the second portions of the rolling member axially flanking the first portion.
- two distinct rolling members can guide the displacement of the pendulum body, the first portion of one of these two rolling members having a first diameter and the first portion of the other of these two rolling members having:
- the second portion of one of these two rolling members may have a third diameter and the second portion of the other of these two rolling members may have:
- the rolling on the first and second runways respectively can be carried out via the same diameter, from one running gear to the other, or via different diameters from one running gear to the other. .
- One of the rolling members has for example a first portion of diameter greater than that of the first portion of the other rolling member, and the same rolling member also has a second portion of greater diameter than the other running gear.
- This rolling member of greater diameter at its first and / or second portions may be that disposed on the side of the first displacement of the pendulum body from its rest position. More specifically, when the filtration of an acyclism leads to a first displacement of the pendulum body from its rest position in one direction, this organ of The bearing may be that arranged in this direction when the pendulum body is observed in its rest position.
- each connecting member is a rivet or includes several rivets, and this connecting member is received in a window of the support, while the rolling member is received in an opening of the support, distinct from a window receiving a liaison member.
- each rolling member when two rolling members guide the displacement of the pendular body relative to the support, each rolling member cooperates with a first raceway dedicated to this rolling member and with two second raceways dedicated to this member of rolling.
- the pendulum damping device may be other than a single support device comprising, for example, two axially offset and integral supports, the pendulum body comprising at least one pendular mass disposed axially between the two supports.
- the pendulum body comprises for example several pendular masses secured to each other. All these pendular masses of the same pendulum body can be arranged axially between the two supports.
- only certain pendulum mass (s) of the pendular body extend (ent) axially between the two supports, other (s) mass (s) pendular (s) of this body pendulum extending axially beyond one or the other of the supports.
- the rolling member can then cooperate with two first raceways, each being secured to a respective support, and with only one second raceway integral with the pendulum mass.
- Each first raceway is for example defined by a portion of the contour of an opening in a respective support and the second raceway is defined by a portion of the contour of an opening in the pendulum mass.
- Two rolling members can guide the movement of the same pendulum body and portions of the same diameter or different diameters from one running gear to the other can be provided, similar to what has been described above.
- each running member can cooperate with the running track (s) integral with the support and with the running track (s) integral with the pendular body only via its outer surface.
- Each running member is for example a roll made of steel. The roll may be hollow or full.
- the device comprises for example a number of pendular bodies between two and eight, including three, four, five or six pendulous bodies.
- the device may thus comprise a plurality of planes perpendicular to the axis of rotation in each of which all the pendular bodies are arranged.
- the support can be made in one piece, being for example entirely metallic.
- all the first integral bearing tracks of the support may have exactly the same shape between them and / or all the second integral running tracks of the pendular body may have exactly the same shape. between them.
- All pendular bodies can be tuned to the same order value, or to different order values, from one pendulum body to another.
- the shapes of the first and second runways on which a rolling member rolls can be determined as follows, for a pendulum body whose displacement relative to the support is guided by exactly two rolling members, namely a first rolling member and a second rolling member, each rolling member cooperating with a single first running track defined by an edge of the support and with only one second running track defined by an edge of a connecting member:
- each first and second raceway may be an epicycloid while the center gravity of this pendulum body also travels an epicycloid.
- a component for a transmission system of a motor vehicle the component being in particular a double damping flywheel, a hydrodynamic torque converter, a fixed flywheel of the crankshaft, a double wet or dry clutch, a simple wet clutch, a powertrain component, or a friction disc, comprising a pendulum damping device defined above.
- the support of the pendular damping device can then be one of:
- the support can be integral with this flywheel.
- the subject of the invention is also a method of producing a pendular damping device comprising a support movable in rotation around an axis and at least one pendular body whose displacement relative to this support is guided by at least one rolling member cooperating with at least one first running track secured to the support and with at least one second running track integral with the pendulum body, the method comprising:
- the aforementioned angle can maintain a constant value, zero or not.
- the method comprises for example two starting conditions, namely the path of the center of gravity of the pendulum body and the speed of displacement relative to the support of this center of gravity.
- the method may comprise the step according to which, in the case of a pendular body whose displacement relative to the support is guided by exactly two rolling members, namely a first rolling member and a second rolling member. , each rolling member cooperating with a single first raceway defined by an edge of the support and with only one second raceway defined by an edge of a connecting member:
- the method may comprise a step of projecting the system of four vector equations thus obtained on the two axes of the marker which define a plane perpendicular to the axis of rotation of the support.
- the method may also comprise a step of solving this system of eight equations by imposing as a condition that each of these equations is zero, to translate the non-sliding of the rolling members on the tracks on which these rolling members roll, in a manner that to obtain, for the predetermined path of the center of gravity of the pendular body, and if necessary the predetermined speed of this center of gravity during the course of travel, the coordinates of the displacement of the center of each rolling member, as well as the rotational speed of each running gear and the evolution of the position on each running gear from the point of contact with each raceway.
- the method may also comprise a step of determining, on the basis of the data thus obtained, the coordinates of the edge of the support defining the first raceway and the coordinates of the edge of the connecting member defining the second raceway.
- FIG. 1 partially represents a pendulum damping device with a single support
- FIG. 2 represents a detail of the device of FIG. 1,
- FIG. 3 represents, in a manner similar to FIG. 1, a variant of a single support pendulum damping device
- FIG. 4 schematically shows how two rolling members guide the displacement of a pendulum body
- FIG. 1 shows an example of a pendular damping device 1.
- the device 1 is particularly suitable for equipping a motor vehicle transmission system, being for example integrated with a component not shown of such a transmission system, this component being for example a double damping flywheel, a hydrodynamic torque converter, a flywheel integral with the crankshaft, a wet or dry dual clutch, a simple wet clutch, a hybrid powertrain component, or a clutch friction disc.
- a component not shown of such a transmission system this component being for example a double damping flywheel, a hydrodynamic torque converter, a flywheel integral with the crankshaft, a wet or dry dual clutch, a simple wet clutch, a hybrid powertrain component, or a clutch friction disc.
- This component can be part of a powertrain of a motor vehicle, the latter comprising a thermal engine including three or four cylinders.
- the device 1 is at rest, that is to say, it does not filter the torsional oscillations transmitted by the propulsion chain due to the acyclisms of the engine.
- such a component may comprise a torsion damper having at least one input element, at least one output element, and circumferentially acting resilient return members which are interposed between said input and output elements.
- the terms “input” and “output” are defined with respect to the direction of torque transmission from the engine of the vehicle to the wheels of the latter.
- the device 1 comprises in the example considered:
- a support 2 able to move in rotation about an axis X
- the support 2 of the damping device 1 may consist of:
- the support 2 is in particular a guide washer or a phasing washer.
- the support 2 may be other, such as a flange.
- the support 2 generally has a ring shape having two opposite sides 4 which are here planar faces.
- each pendulum body 3 comprises in the example under consideration:
- the connecting members 6, also called “spacers”, are in the example considered angularly offset.
- each end of a connecting member 6 is force-fitted into an opening 17 formed in one of the pendulum masses 5 of the pendulum body 3, so as to join together these two pendulum masses 5 .
- Each connecting member 6 extends in part in a window 9 formed in the support.
- the window 9 defines a void space inside the support, this window being delimited by a closed contour 10.
- the device 1 further comprises bearing members 1 1 guiding the displacement of the pendular bodies 3 with respect to the support 2.
- the rolling members 1 1 are here rollers, as it is will see later.
- each roll maintains a substantially constant diameter along its length.
- the diameter of the roller differs from a rolling member January 1 of the pendulum body 3 to the other.
- One of the rolling members 6 is for example a roll whose diameter is equal to 10 mm, while the other rolling member 6 is a roll whose diameter is equal to 7 mm.
- the device 1 may also comprise stop damping members 25 able to come into simultaneous contact with a connecting member 6 and with the support 2 in certain relative positions of the support 2 and pendulum masses 3, such as the positions of abutment at the end of a movement from the rest position to filter a torsional oscillation.
- Each abutment damping member 25 is here integral with a pendular body 3, being mounted on each pendulum body 3 and arranged so as to be interposed radially between a connecting member 6 of this pendulum body 3 and the contour 10 of the opening 9.
- each running member 1 1 cooperates with a single first race 12 secured to the support 2, and with only one second running track 13 secured to it the pendulum body 3 for guiding the displacement of the pendular body in translation about a fictitious axis parallel to the axis of rotation X of the support 2 and, if appropriate, also in rotation around the center of gravity of said pendulum body 3.
- each second raceway 13 is formed by a portion of the radially outer edge of a connecting member 6.
- Each first rolling track 12 is defined by a portion of the contour of a window 9 formed in the support 2 and receiving one of the connecting members 6.
- Each first rolling track 12 is thus arranged radially facing a second rolling track 13, so that the same running surface of a running gear 1 1 rolls alternately on the first rolling track 12 and on the second rolling track 13.
- the rolling surface of the rolling member is here a cylinder of constant radius. It is also observed in Figure 2 that interposing parts 30, also called “pad” are provided. One or more pads 30 are for example fixedly supported by each pendulum mass 5.
- each pendulum body 5 is effected from the rest position of Figures 1 and 2 to abutment positions which circumferentially frame the rest position.
- each of the first rolling tracks 12 and the second rolling tracks 13 for guiding the displacement relative to the support 2 of this pendulum body 3 is determined so that:
- the angle ⁇ between the normal to the contact at a point Iio between this rolling member 1 1 and the first rolling track 12, and the normal contact at a point 3 ⁇ 4 > i between this rolling member 1 1 and the second rolling track 13 remains below an angle at which sliding of the rolling member 1 1 occurs on these rolling tracks 12 and 13, and
- raceway 12 and 13 To obtain these forms of raceway 12 and 13, one can proceed as follows.
- this course is still called "predetermined".
- R g (S) and ⁇ , R g (S ) designating the distance between the center O of this marker and this center of gravity Gp as a function of the curvilinear abscissa S (in meters) that this center of gravity travels from its position when the pendulum body 3 is in the rest position.
- S denotes the speed of this center of gravity Gp during this predetermined course.
- the orthonormal coordinate system is defined as follows:
- x denotes the coordinate along the axis xo in a plane perpendicular to the axis of rotation X
- y denotes the coordinate along the y axis in this same plane
- z denotes the coordinate along the axis z 0 , perpendicular to said plane.
- each rolling member 1 1 is a cylinder of the same radius r, and posing that the initial coordinates:
- angle corresponding to the rotation of the first rolling member 1 1 about the axis zo, angle corresponding to the rotation of the second rolling member 1 1 about the axis zo : coordinated along the axis xo of the displacement of the center A of the first rolling member 1 1,: coordinated along the yo axis of the displacement of the center A of the first rolling member 1 1, : coordinate along the xo axis of the displacement of the center B of the second rolling member 1 1,
- each rolling member 1 1 the displacement of the center of each rolling member 1 1 is known. It is thus possible, for example by geometric closure, to determine the position of each point of the edge forming the first rolling track 12 and the second runway. rolling bearing 13 for the first, respectively second, rolling member 1 1.
- a pendulum body 3 for filtering the excitation order of a four-cylinder heat engine an epicycloid. This pendulum body moves here only in translation.
- orthonormal frame is also chosen:
- the rolling tracks 12 and 13 make it possible to obtain a zero value for the angles ⁇ and ⁇ 2
- a pendulum body 3 for filtering the excitation order of a four-cylinder heat engine an epicycloid.
- This pendulum body moves in translation and in rotation around its center of gravity according to a percentage of combination equal to 100, this percentage of combination being defined for the rest position of the pendulum body by means of the following expression:
- the rolling tracks 12 and 13 make it possible to obtain a zero value for the angles ⁇ and ⁇ 2.
- the path of the center of gravity Gp is predefined during the displacement of the pendulum body 3 so that the square of R g (S) is a polynomial of order 6 as a function of S, for example according to the equation
- the pendulum body 3 further aims to filter the excitation order of a four-cylinder thermal engine.
- orthonormal frame is also chosen:
- each connecting member 6 is a rivet that does not define a second raceway 13. These rivets 6 are received in windows in the support 2 which are distinct from the openings receiving the rolling members 11, and each second raceway is formed by a part of the edge of an opening in a pendulum 5 of the pendulum body 3, so that two second raceways 13 are associated with the same rolling member. 11.
Abstract
Dispositif d'amortissement pendulaire (1), comprenant : un support (2) mobile en rotation autour d'un axe (X), au moins un corps pendulaire (3) mobile par rapport au support (2), le déplacement de ce corps pendulaire (3) étant guidé par au moins un organe de roulement (11) coopérant d'une part avec au moins une première piste de roulement (12) solidaire du support (2) et avec au moins une deuxième piste de roulement (13) solidaire du corps pendulaire (3), la forme des première (12) et deuxième (13) pistes de roulement étant déterminées de manière à ce que, pour un parcours prédéterminé du centre de gravité (Gp) du corps pendulaire (3), l'angle (β1, β2) entre : la normale au contact entre l'organe de roulement (11) et la première piste de roulement (12), et la normale au contact entre l'organe de roulement (11) et la deuxième piste de roulement (13) conserve, tout le long du parcours de l'organe de roulement (11) le long des première (12) et deuxième (13) pistes de roulement, une valeur inférieure à une valeur seuil pour laquelle se produit le glissement de l'organe de roulement (11).
Description
Dispositif d'amortissement pendulaire
La présente invention concerne un dispositif d'amortissement pendulaire, notamment pour un système de transmission de véhicule automobile.
Dans une telle application, le dispositif d'amortissement pendulaire peut être intégré à un système d'amortissement de torsion d'un embrayage apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses, afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur. Un tel système d'amortissement de torsion est par exemple un double volant amortisseur.
En variante, dans une telle application, le dispositif d'amortissement pendulaire peut être intégré à un disque de friction de l'embrayage ou à un convertisseur de couple hydrodynamique ou à un volant solidaire du vilebrequin ou à un double embrayage à sec ou humide ou à un simple embrayage humide ou à un groupe motopropulseur hybride.
Le dispositif d'amortissement pendulaire comprend de façon connue des corps pendulaires mobiles par rapport à un support, le mouvement par rapport au support d'un corps pendulaire étant guidé par au moins un organe de roulement tel qu'un rouleau, roulant d'une part sur une piste de roulement solidaire du support, et d'autre part sur une piste de roulement solidaire du corps pendulaire. Un glissement peut se produire entre l'organe de roulement et l'une et/ou l'autre de ces pistes de roulement. Du fait de ce glissement, des problèmes de bruit et de performances de filtrage insuffisantes peuvent se poser.
Il existe un besoin pour améliorer encore les dispositifs d'amortissement pendulaires existant, notamment pour remédier aux inconvénients précités.
L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un dispositif d'amortissement pendulaire, comprenant :
- un support mobile en rotation autour d'un axe,
- au moins un corps pendulaire mobile par rapport au support, le déplacement de ce corps pendulaire étant guidé par au moins un organe de roulement coopérant d'une part avec au moins une première piste de roulement solidaire du support et avec au moins une deuxième piste de roulement solidaire du corps pendulaire, la forme des première et deuxième pistes de roulement étant déterminées de manière à ce que, pour un parcours prédéterminé du centre de gravité du corps pendulaire, l'angle entre :
- la normale au contact entre l'organe de roulement et la première piste de roulement, et
- la normale au contact entre l'organe de roulement et la deuxième piste de roulement conserve, tout le long du parcours de l'organe de roulement le long des première et deuxième pistes de roulement, une valeur inférieure à une valeur seuil pour laquelle se produit le glissement de l'organe de roulement sur chaque piste de roulement.
En alternative ou en complément à la conservation d'une valeur inférieure à cette valeur seuil, l'angle précité peut conserver une valeur constante, nulle ou non.
Cette conservation d'une valeur inférieure à la valeur seuil ou d'une valeur constante peut ne s'effectuer que sur une portion du parcours de l'organe de roulement le long des première et deuxième pistes de roulement, et non nécessairement sur la totalité de ce parcours.
Cet angle peut rester constant, par exemple rester nul, ou rester constant et égal à une valeur non nulle.
En variante, que la valeur de cette angle reste constante ou non, cette valeur peut rester inférieure à la valeur seuil, qui est par exemple de l'ordre de 2°.
Le cas échéant, la forme des première et deuxième pistes de roulement peut aussi être déterminée lorsque la vitesse du déplacement par rapport au support du centre de gravité du corps pendulaire est prédéterminée. Autrement dit, deux éléments de départ au moins peuvent être alors posés, à savoir le parcours du centre de gravité du corps pendulaire et la vitesse du déplacement par rapport au support de ce centre de gravité.
Au sens de la présente demande :
- « axialement » signifie « parallèlement à l'axe de rotation»,
- « radialement » signifie « le long d'un axe appartenant à un plan orthogonal à l'axe de rotation et coupant cet axe de rotation»,
- « angulairement » ou « circonférentiellement » signifie « autour de l'axe de rotation»,
- « orthoradialement » signifie « perpendiculairement à une direction radiale »,
- « solidaire » signifie « rigidement couplé »,
- l'ordre d'excitation d'un moteur thermique est égal au nombre d'explosions de ce moteur par tour de vilebrequin, et
- la position de repos d'un corps pendulaire est celle dans laquelle ce corps pendulaire est centrifugé sans être soumis à des oscillations de torsion provenant des acyclismes du moteur thermique.
La première piste de roulement et la deuxième piste de roulement peuvent avoir des formes permettant que le déplacement du corps pendulaire par rapport au support soit uniquement un déplacement en translation autour d'un axe fictif parallèle à l'axe de rotation du support.
Autrement dit, aucune rotation du corps pendulaire autour de son centre de gravité ne se produit alors.
En variante, la première piste de roulement et la deuxième piste de roulement peuvent avoir des formes permettant que le déplacement du corps pendulaire par rapport au support combine :
- un déplacement en translation autour d'un axe fictif parallèle à l'axe de rotation du support et, - une rotation autour du centre de gravité du corps pendulaire.
Un tel mouvement est encore appelé « mouvement combiné ».
Le dispositif peut comprendre un unique support et le corps pendulaire peut comprendre: une première masse pendulaire disposée axialement d'un premier côté du support, et une deuxième masse pendulaire disposée axialement d'un deuxième côté du support, la première masse pendulaire et la deuxième masse pendulaire étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison.
Dans un tel cas, l'organe de roulement peut coopérer avec une unique deuxième piste de roulement, cette deuxième piste de roulement étant définie par l'organe de liaison, et une même portion de l'organe de roulement roule alors sur la première piste de roulement et sur la deuxième piste de roulement. Chaque organe de roulement peut alors être uniquement sollicité en compression entre les première et deuxième pistes de roulement mentionnées ci-dessus. Ces première et deuxième pistes de roulement coopérant avec un même organe de roulement peuvent être au moins en partie radialement en regard, c'est-à-dire qu'il existe des plans perpendiculaires à l'axe de rotation dans lesquels ces pistes de roulement s'étendent toutes les deux.
Toujours dans un tel cas, deux organes de roulement peuvent être prévus pour guider le déplacement par rapport au support du corps pendulaire, une portion de l'un de ces organes de roulement roulant sur une première piste de roulement définie par le support et sur une deuxième piste de roulement définie par un organe de liaison du corps pendulaire, cette portion présentant un premier diamètre, et une portion de l'autre de ces organes de roulement roulant sur une autre première piste de roulement définie par le support et sur une autre deuxième piste de roulement définie par un autre organe de liaison du corps pendulaire, cette portion de l'autre de ces organes de roulement ayant :
- un diamètre égal au premier diamètre, ou
- un deuxième diamètre, différent du premier diamètre.
Autrement dit, le roulement sur les première et deuxième pistes de roulement peut s'effectuer via des portions de même diamètre, d'un organe de roulement à l'autre, ou via des portions de diamètre différent, d'un organe de roulement à l'autre.
L'organe de roulement présentant une portion de plus grand diamètre peut être celui disposé du côté du premier déplacement du corps pendulaire depuis sa position de repos. Plus précisément, lorsque la filtration d'un acyclisme conduit à un premier déplacement du corps pendulaire depuis sa position de repos dans une direction, cet organe de roulement de portion de plus grand diamètre peut être celui disposé dans cette direction lorsque l'on observe le corps pendulaire dans sa position de repos.
Chaque organe de roulement peut être reçu dans une fenêtre du support recevant déjà un organe de liaison et ne recevant aucun autre organe de roulement. Cette fenêtre est par exemple
définie par un contour fermé dont une portion définit la première piste de roulement solidaire du support qui coopère avec cet organe de roulement.
Toujours lorsque le dispositif comprend un unique support et lorsque le corps pendulaire comprend: une première masse pendulaire disposée axialement d'un premier côté du support, et une deuxième masse pendulaire disposée axialement d'un deuxième côté du support, la première masse pendulaire et la deuxième masse pendulaire étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison, et selon une variante de ce qui vient d'être décrit:
- un organe de roulement coopère cette fois avec deux deuxièmes pistes de roulement, une de ces deuxièmes pistes de roulement étant définie par une partie du contour d'une ouverture ménagée dans la première masse pendulaire et l'autre de ces deuxièmes pistes de roulement étant définie par une partie du contour d'une ouverture ménagée dans la deuxième masse pendulaire, et
- l'organe de roulement présente: une première portion roulant sur la première piste de roulement et deux deuxièmes portions, roulant chacune sur une deuxième piste de roulement, ces deuxièmes portions de l'organe de roulement encadrant axialement la première portion.
Selon cette variante, deux organes de roulement distincts peuvent guider le déplacement du corps pendulaire, la première portion de l'un de ces deux organes de roulement ayant un premier diamètre et la première portion de l'autre de ces deux organes de roulement ayant :
- un diamètre égal au premier diamètre, ou
- un deuxième diamètre, différent du premier diamètre.
Similairement, la deuxième portion de l'un de ces deux organes de roulement peut avoir un troisième diamètre et la deuxième portion de l'autre de ces deux organes de roulement peut avoir :
- un diamètre égal au troisième diamètre, ou
- un quatrième diamètre, différent du troisième diamètre.
Autrement dit, le roulement sur les premières, respectivement deuxièmes, pistes de roulement peut s'effectuer via un même diamètre, d'un organe de roulement à l'autre, ou via des diamètres différents d'un organe de roulement à l'autre.
L'un des organes de roulement présente par exemple une première portion de diamètre supérieur à celui de la première portion de l'autre organe de roulement, et ce même organe de roulement présente également une deuxième portion de diamètre supérieur à celui de l'autre organe de roulement.
Cet organe de roulement de diamètre supérieur au niveau de ses première et/ou deuxièmes portions peut être celui disposé du côté du premier déplacement du corps pendulaire depuis sa position de repos. Plus précisément, lorsque la filtration d'un acyclisme conduit à un premier déplacement du corps pendulaire depuis sa position de repos dans une direction, cet organe de
roulement peut être celui disposé dans cette direction lorsque l'on observe le corps pendulaire dans sa position de repos.
Selon cette variante, chaque organe de liaison est un rivet ou regroupe plusieurs rivets, et cet organe de liaison est reçu dans une fenêtre du support, tandis que l'organe de roulement est reçu dans une ouverture du support, distincte d'une fenêtre recevant un organe de liaison.
Toujours selon cette variante, lorsque deux organes de roulement guident le déplacement du corps pendulaire par rapport au support, chaque organe de roulement coopère avec une première piste de roulement dédiée à cet organe de roulement et avec deux deuxièmes pistes de roulement dédiées à cet organe de roulement.
Le dispositif d'amortissement pendulaire peut encore être autre qu'un dispositif à support unique, comprenant par exemple deux supports axialement décalés et solidaires entre eux, le corps pendulaire comprenant au moins une masse pendulaire disposée axialement entre les deux supports. Le corps pendulaire comprend par exemple plusieurs masses pendulaires solidarisées entre elles. Toutes ces masses pendulaires d'un même corps pendulaire peuvent être disposées axialement entre les deux supports. En variante seule(s) certaine(s) masse(s) pendulaire(s) du corps pendulaire s'étend(ent) axialement entre les deux supports, d'autre(s) masse(s) pendulaire(s) de ce corps pendulaire s'étendant axialement au-delà de l'un ou de l'autre des supports. L'organe de roulement peut alors coopérer avec deux premières pistes de roulement, chacune étant solidaire d'un support respectif, et avec une seule deuxième piste de roulement solidaire de la masse pendulaire. Chaque première piste de roulement est par exemple définie par une partie du contour d'une ouverture ménagée dans un support respectif et la deuxième piste de roulement est définie par une partie du contour d'une ouverture ménagée dans la masse pendulaire. Deux organes de roulement peuvent guider le mouvement d'un même corps pendulaire et des portions de même diamètre ou de diamètres différents d'un organe de roulement à l'autre peuvent être prévues, similairement à ce qui a été décrit plus haut.
Dans tout ce qui précède, chaque organe de roulement peut coopérer avec la ou les pistes de roulement solidaires du support et avec la ou les pistes de roulement solidaires du corps pendulaire uniquement via sa surface extérieure. Chaque organe de roulement est par exemple un rouleau réalisé en acier. Le rouleau peut être creux ou plein.
Le dispositif comprend par exemple un nombre de corps pendulaires compris entre deux et huit, notamment trois, quatre, cinq ou six corps pendulaires.
Tous ces corps pendulaires peuvent se succéder circonférentiellement. Le dispositif peut ainsi comprendre une pluralité de plans perpendiculaires à l'axe de rotation dans chacun desquels tous les corps pendulaires sont disposés.
Dans tout ce qui précède, le support peut être réalisé d'une seule pièce, étant par exemple entièrement métallique.
Dans tout ce qui précède, dans le dispositif d'amortissement pendulaire, toutes les premières pistes de roulement solidaires du support peuvent avoir exactement la même forme entre elles et/ou toutes les deuxièmes pistes de roulement solidaires du corps pendulaires peuvent avoir exactement la même forme entre elles.
Tous les corps pendulaires peuvent être accordés à une même valeur d'ordre, ou encore à des valeurs d'ordre différentes, d'un corps pendulaire à l'autre.
Les formes des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement sur lesquelles roulent un organe de roulement peuvent être déterminées comme suit, pour un corps pendulaire dont le déplacement par rapport au support est guidé par exactement deux organes de roulement, à savoir un premier organe de roulement et un deuxième organe de roulement, chaque organe de roulement coopérant avec une seule première piste de roulement définie par un bord du support et avec une seule deuxième piste de roulement définie par un bord d'un organe de liaison:
- on calcule dans un repère lié au support : la vitesse de glissement du premier organe de roulement sur la première piste de roulement avec laquelle il coopère,
- on calcule dans ce même repère : la vitesse de glissement de ce premier organe de roulement sur la deuxième piste de roulement avec laquelle il coopère,
- on calcule dans ce même repère : la vitesse de glissement du deuxième organe de roulement sur la première piste de roulement avec laquelle il coopère,
- on calcule dans ce même repère : la vitesse de glissement du deuxième organe de roulement sur la deuxième piste de roulement avec laquelle il coopère.
Chacune de ces équations fait intervenir des coordonnées du déplacement du centre de gravité du corps pendulaire dont le parcours est prédéterminé, et le cas échéant la vitesse du centre de gravité lors de ce déplacement.
On obtient alors un système de quatre équations vectorielles que l'on projette sur les deux axes du repère qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du support.
On peut alors résoudre ce système en imposant comme condition que chacune des huit équations ainsi obtenues soit nulle, pour traduire le non-glissement de ces deux organes de roulement sur les pistes sur lesquelles ces organes de roulement roulent.
La résolution de ces équations permet d'obtenir, pour le parcours prédéterminé du centre de gravité du corps pendulaire, le cas échéant pour la vitesse de ce centre de gravité, et pour que la condition de non-glissement de chaque organe de roulement soit satisfaite, les coordonnées du déplacement du centre de chaque organe de roulement ainsi que la vitesse de rotation de chaque organe de roulement et l'évolution de la position sur chaque organe de roulement du point de
contact avec chaque piste de roulement. Connaissant ces données, on peut alors déterminer les coordonnées du bord du support définissant la première piste de roulement et les coordonnées du bord de l'organe de liaison définissant la deuxième piste de roulement.
Dans le cas où le déplacement du corps pendulaire par rapport au support est uniquement un déplacement en translation autour d'un axe fictif parallèle à l'axe de rotation du support, chaque première et deuxième piste de roulement peut être une épicycloïde alors que le centre de gravité de ce corps pendulaire parcourt aussi une épicycloïde.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un composant pour système de transmission d'un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique, un volant solidaire du vilebrequin, un double embrayage à sec ou humide, un simple embrayage humide, un composant de groupe motopropulseur, ou un disque de friction, comprenant un dispositif d'amortissement pendulaire défini ci-dessus.
Le support du dispositif d'amortissement pendulaire peut alors être l'un parmi :
- un voile du composant,
- une rondelle de guidage du composant,
- une rondelle de phasage du composant, ou
- un support distinct dudit voile, de ladite rondelle de guidage et de ladite rondelle de phasage.
Dans le cas où le dispositif est intégré à un volant solidaire du vilebrequin, le support peut être solidaire de ce volant.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de réalisation d'un dispositif d'amortissement pendulaire comprenant un support mobile en rotation autour d'un axe et au moins un corps pendulaire dont le déplacement par rapport à ce support est guidé par au moins un organe de roulement coopérant avec au moins une première piste de roulement solidaire du support et avec au moins une deuxième piste de roulement solidaire du corps pendulaire, le procédé comprenant :
- une étape lors de laquelle on détermine le parcours du centre de gravité de ce corps pendulaire,
- le cas échéant une étape lors de laquelle on détermine la vitesse du centre de gravité de ce corps pendulaire lors de ce parcours,
et
- une étape lors de laquelle on détermine, à partir du parcours du centre de gravité ainsi déterminé et le cas échéant de la vitesse de ce centre de gravité, la forme de la première et de la deuxième piste de roulement de manière à ce que l'angle formé entre :
- la normale au contact de l'organe de roulement avec la première piste de roulement, et
- la normale au contact de l'organe de roulement avec la deuxième piste de roulement,
conserve, tout le long du parcours de l'organe de roulement le long des première et deuxième pistes de roulement, une valeur inférieure à une valeur seuil pour laquelle se produit le glissement de l'organe de roulement sur lesdites pistes de roulement.
Comme déjà mentionné ci-dessus, en alternative ou en complément à la conservation d'une valeur inférieure à cette valeur seuil, l'angle précité peut conserver une valeur constante, nulle ou non.
Cette conservation d'une valeur inférieure à la valeur seuil ou d'une valeur constante peut ne s'effectuer que sur une portion du parcours de l'organe de roulement le long des première et deuxième pistes de roulement, et non nécessairement sur la totalité de ce parcours.
Le procédé comprend par exemple deux conditions de départ, à savoir le parcours du centre de gravité du corps pendulaire et la vitesse du déplacement par rapport au support de ce centre de gravité.
Tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus s'applique à cet autre aspect de l'invention. En particulier, le procédé peut comprendre l'étape selon laquelle, dans le cas d'un corps pendulaire dont le déplacement par rapport au support est guidé par exactement deux organes de roulement, à savoir un premier organe de roulement et un deuxième organe de roulement, chaque organe de roulement coopérant avec une seule première piste de roulement définie par un bord du support et avec une seule deuxième piste de roulement définie par un bord d'un organe de liaison:
- on calcule, en fonction de coordonnées du déplacement du centre de gravité du corps pendulaire, et le cas échéant de la vitesse de ce centre de gravité lors de ce parcours, dans un repère lié au support : la vitesse de glissement du premier organe de roulement sur la première piste de roulement avec laquelle il coopère,
- on calcule, en fonction des coordonnées du déplacement du centre de gravité du corps pendulaire, et le cas échéant de la vitesse de ce centre de gravité lors de ce parcours, dans ce même repère : la vitesse de glissement de ce premier organe de roulement sur la deuxième piste de roulement avec laquelle il coopère,
- on calcule, en fonction des coordonnées du déplacement du centre de gravité du corps pendulaire, et le cas échéant de la vitesse de ce centre de gravité lors de ce parcours, dans ce même repère : la vitesse de glissement du deuxième organe de roulement sur la première piste de roulement avec laquelle il coopère,
- on calcule, en fonction des coordonnées du déplacement du centre de gravité du corps pendulaire, et le cas échéant de la vitesse de ce centre de gravité lors de ce parcours, dans ce même repère : la vitesse de glissement du deuxième organe de roulement sur la deuxième piste de roulement avec laquelle il coopère.
Le procédé peut comprendre une étape de projection du système de quatre équations vectorielles ainsi obtenu sur les deux axes du repère qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du support.
Le procédé peut encore comprendre une étape de résolution de ce système de huit équations en imposant comme condition que chacune de ces équations soit nulle, pour traduire le non- glissement des organes de roulement sur les pistes sur lesquelles ces organes de roulement roulent, de manière à obtenir, pour le parcours prédéterminé du centre de gravité du corps pendulaire, et le cas échéant la vitesse prédéterminée de ce centre de gravité lors de parcours, les coordonnées du déplacement du centre de chaque organe de roulement, ainsi que la vitesse de rotation de chaque organe de roulement et l'évolution de la position sur chaque organe de roulement du point de contact avec chaque piste de roulement .
Le procédé peut également comprendre une étape de détermination, sur la base des données ainsi obtenues, des coordonnées du bord du support définissant la première piste de roulement et les coordonnées du bord de l'organe de liaison définissant la deuxième piste de roulement.
Tout ou partie des étapes précitées peut être effectuée à l'aide d'un ordinateur.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 représente de façon partielle un dispositif d'amortissement pendulaire à support unique,
- la figure 2 représente un détail du dispositif de la figure 1 ,
- la figure 3 représente, de façon similaire à la figure 1, une variante de dispositif d'amortissement pendulaire à support unique,
- la figure 4 représente de façon schématique la façon dont deux organes de roulement guident le déplacement d'un corps pendulaire, et
- la figure 5 permet d'introduire les paramètres des équations du mouvement de ces deux organes de roulement.
On a représenté sur la figure 1 un exemple de dispositif d'amortissement pendulaire 1.
Le dispositif 1 est notamment apte à équiper un système de transmission de véhicule automobile, étant par exemple intégré à un composant non représenté d'un tel système de transmission, ce composant étant par exemple un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique, un volant solidaire du vilebrequin, un double embrayage à sec ou humide, un simple embrayage humide, un composant de groupe motopropulseur hybride, ou un disque de friction d'embrayage.
Ce composant peut faire partie d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile, cette dernière comprenant un moteur thermique notamment à trois ou quatre cylindres.
Sur les figures 1 et 2, le dispositif 1 est au repos, c'est-à-dire qu'il ne filtre pas les oscillations de torsion transmises par la chaîne de propulsion du fait des acyclismes du moteur thermique.
De manière connue, un tel composant peut comprendre un amortisseur de torsion présentant au moins un élément d'entrée, au moins un élément de sortie, et des organes de rappel élastique à action circonférentielle qui sont interposés entre lesdits éléments d'entrée et de sortie. Au sens de la présente demande, les termes « entrée » et « sortie » sont définis par rapport au sens de transmission du couple depuis le moteur thermique du véhicule vers les roues de ce dernier.
Le dispositif 1 comprend dans l'exemple considéré:
- un support 2 apte à se déplacer en rotation autour d'un axe X, et
- une pluralité de corps pendulaires 3 mobiles par rapport au support 2.
Dans l'exemple de la figure 1, six corps pendulaires 3 sont prévus, étant répartis de façon uniforme sur le pourtour de l'axe X.
Le support 2 du dispositif d'amortissement 1 peut être constitué par :
- un élément d'entrée de l'amortisseur de torsion,
- un élément de sortie ou un élément de phasage intermédiaire disposé entre deux séries de ressort de l'amortisseur, ou
- un élément lié en rotation à un des éléments précités et distinct de ces derniers, étant alors par exemple un support propre au dispositif 1.
Le support 2 est notamment une rondelle de guidage ou une rondelle de phasage.
Le support 2 peut encore être autre, tel qu'un flasque.
Dans l'exemple considéré, le support 2 présente globalement une forme d'anneau comportant deux côtés opposés 4 qui sont ici des faces planes.
Comme on peut le deviner sur la figure 1, chaque corps pendulaire 3 comprend dans l'exemple considéré :
- deux masses pendulaires 5, chaque masse pendulaire 5 s'étendant axialement en regard d'un côté 4 du support 2, et
- deux organes de liaison 6 solidarisant les deux masses pendulaires 5.
Les organes de liaison 6, encore appelés « entretoises », sont dans l'exemple considéré décalés angulairement.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, chaque extrémité d'un organe de liaison 6 est emmanchée en force dans une ouverture 17 ménagée dans une des masses pendulaires 5 du corps pendulaire 3, de manière à solidariser entre elles ces deux masses pendulaires 5.
Chaque organe de liaison 6 s'étend en partie dans une fenêtre 9 ménagée dans le support. Dans l'exemple considéré, la fenêtre 9 définit un espace vide à l'intérieur du support, cette fenêtre étant délimitée par un contour fermé 10.
Le dispositif 1 comprend encore dans l'exemple considéré des organes de roulement 1 1 guidant le déplacement des corps pendulaires 3 par rapport au support 2. Dans l'exemple décrit, le mouvement par rapport au support 2 de chaque corps pendulaire 3 est guidé par deux organes de roulement 1 1 , chacun d'entre eux coopérant dans l'exemple des figures 1 et 2 avec l'un des organes de liaison 6 du corps pendulaire 3. Les organes de roulement 1 1 sont ici des rouleaux, comme on le verra par la suite. Dans l'exemple des figures 1 et 2, chaque rouleau conserve un diamètre sensiblement constant sur toute sa longueur. Dans une variante non représentée, le diamètre du rouleau diffère d'un organe de roulement 1 1 du corps pendulaire 3 à l'autre. L'un des organes de roulement 6 est par exemple un rouleau dont le diamètre est égal à 10 mm, tandis que l'autre organe de roulement 6 est un rouleau dont le diamètre est égal à 7 mm.
Comme on peut le voir sur la figure 2, le dispositif 1 peut également comprendre des organes d'amortissement de butée 25 aptes à venir simultanément en contact avec un organe de liaison 6 et avec le support 2 dans certaines positions relatives du support 2 et des masses pendulaires 3, telles que les positions de venue en butée à l'issue d'un déplacement depuis la position de repos pour filtrer une oscillation de torsion. Chaque organe d'amortissement de butée 25 est ici solidaire d'un corps pendulaire 3, étant monté sur chaque corps pendulaire 3 et disposé de manière à s'interposer radialement entre un organe de liaison 6 de ce corps pendulaire 3 et le contour 10 de l'ouverture 9.
Comme on peut le voir sur la figure 2, sur laquelle chaque corps pendulaire 3 est au repos, chaque organe de roulement 1 1 coopère avec une seule première piste de roulement 12 solidaire du support 2, et avec une seule deuxième piste de roulement 13 solidaire du corps pendulaire 3 pour guider le déplacement du corps pendulaire en translation autour d'un axe fictif parallèle à l'axe de rotation X du support 2 et, le cas échéant, également en rotation autour du centre de gravité dudit corps pendulaire 3.
Dans l'exemple considéré, chaque deuxième piste de roulement 13 est formée par une portion du bord radialement extérieur d'un organe de liaison 6.
Chaque première piste de roulement 12 est définie par une partie du contour d'une fenêtre 9 ménagée dans le support 2 et recevant l'un des organes de liaison 6.
Chaque première piste de roulement 12 est ainsi disposée radialement en regard d'une deuxième piste de roulement 13, de sorte qu'une même surface de roulement d'un organe de roulement 1 1 roule alternativement sur la première piste de roulement 12 et sur la deuxième piste de roulement 13. La surface de roulement de l'organe de roulement est ici un cylindre de rayon constant.
On observe encore, sur la figure 2, que des pièces d'interposition 30, encore appelées « patin » sont prévues. Un ou plusieurs patins 30 sont par exemple portés de manière fixe par chaque masse pendulaire 5.
Le déplacement de chaque corps pendulaire 5 s'effectue depuis la position de repos des figures 1 et 2 vers des positions de butée qui encadrent circonférentiellement la position de repos.
Pour un corps pendulaire 3 donné, la forme de chacune des premières pistes de roulement 12 et des deuxièmes pistes de roulement 13 permettant de guider le déplacement par rapport au support 2 de ce corps pendulaire 3 est déterminée de manière à ce que :
- pour le premier organe de roulement 1 1 de centre A, l'angle βι entre la normale au contact en un point Iio entre cet organe de roulement 1 1 et la première piste de roulement 12, et la normale au contact en un point ¾>i entre cet organe de roulement 1 1 et la deuxième piste de roulement 13 reste inférieur à un angle pour lequel se produit le glissement de cet organe de roulement 1 1 sur ces pistes de roulement 12 et 13, et
- pour le deuxième organe de roulement 1 1 de centre B, l'angle β2 entre la normale au contact en un point I20 entre cet organe de roulement 1 1 et la première piste de roulement 12, et la normale au contact en un point ¾>2 entre cet organe de roulement 1 1 et la deuxième piste de roulement 13 reste inférieur à un angleangle pour lequel se produit le glissement de cet organe de roulement 11 sur ces pistes de roulement 12 et 13.
Pour obtenir ces formes de pistes de roulement 12 et 13, on peut procéder comme suit.
On commence lors d'une première étape à choisir un parcours pour le centre de gravité Gp du corps pendulaire, ce parcours étant encore qualifié de « prédéterminé ». Dans un repère orthonormé de centre O et d'axes xo, yo et z0, fixe par rapport au support 2, on associe au parcours de ce centre de gravité Gp deux variables Rg(S) et φ, Rg(S) désignant la distance entre le centre O de ce repère et ce centre de gravité Gp en fonction de l'abscisse curviligne S (en mètres) que ce centre de gravité parcourt depuis sa position lorsque le corps pendulaire 3 est dans la position de repos. S désigne la vitesse de ce centre de gravité Gp lors de ce parcours prédéterminé.
Le repère orthonormé est défini comme suit :
- O est le centre du support 2,
- x désigne la coordonnée selon l'axe xo dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X, - y désigne la coordonnée selon l'axe yo dans ce même plan,
- z désigne la coordonnée selon l'axe z0, perpendiculaire audit plan.
Dans ce repère orthonormé, la coordonnée, pour une abscisse curviligne S donnée, du centre de gravité Gp est
- du premier organe de roulement 1 1 dans le repère précité sont
- du deuxième organe de roulement 1 1 dans le repère précité sont
En introduisant les variables suivantes :
position sur le premier organe de roulement 1 1 du point de contact IPi avec la deuxième
piste de roulement,
position sur le deuxième organe de roulement 1 1 du point de contact IP2 avec la deuxième
piste de roulement,
angle correspondant à la rotation du premier organe de roulement 1 1 autour de l'axe zo, angle correspondant à la rotation du deuxième organe de roulement 1 1 autour de l'axe zo, : coordonnée selon l'axe xo du déplacement du centre A du premier organe de roulement 1 1 , : coordonnée selon l'axe yo du déplacement du centre A du premier organe de roulement 1 1 ,
: coordonnée selon l'axe xo du déplacement du centre B du deuxième organe de roulement 1 1 ,
On calcule ensuite la vitesse de glissement de chaque organe de roulement 1 1 sur les pistes de roulement 12 et 13 correspondantes. Autrement dit, on s'intéresse au glissement en les points suivants de la figure 4 :
En exprimant que ce glissement est nul pour tous ces points, on obtient les équations ci-dessous :
Ces équations font intervenir les bases orthonormées suivantes :
- (u, w, z0) qui paramètre en coordonnées polaires la position du centre de gravité Gp dans le repère (x0, y0, z0)
qui paramètre en coordonnées polaires la position sur le premier organe de roulement
1 1 de centre A du point Ii0 dans le repère (x0, yo, z0),
qui paramètre en coordonnées polaires la position sur le deuxième organe de
roulement 1 1 de centre B du point I20 dans le repère (xo, yo, z0),
En projetant les quatre équations vectorielles ci-dessus dans le repère orthonormé précité, on obtient le système al ébro-différentiel de rang un à huit équations ci-dessous :
La résolution de ces huit équations, le cas échéant après ajout de quatre autres équations pour construire un système différentiel, permet d'obtenir des expressions de
XR2 et Yr2 en fonction du parcours prédéterminé du centre de gravité Gp du corps pendulaire 3 et de la vitesse lors de ce parcours du centre de gravité Gp.
On connaît ainsi, pour ce parcours prédéterminé, le déplacement du centre de chaque organe de roulement 1 1. On peut ainsi, par exemple par fermeture géométrique, déterminer la position de chaque point du bord formant la première piste de roulement 12 et la deuxième piste de roulement 13 pour le premier, respectivement deuxième, organe de roulement 1 1.
Par exemple, en ce qui concerne la deuxième piste de roulement 13 du premier organe de roulement 1 1 du corps pendulaire 3, on peut procéder comme suit :
En introduisant
comme étant respectivement les coordonnées du point de contact ¾>i dans le repère lié au corps pendulaire 3, on peut obtenir le système suivant:
roulement 13 associée au déplacement du premier organe de roulement 1 1 du corps pendulaire, de sorte que l'on connaît alors la forme de cette deuxième piste de roulement 13.
On peut procéder de la même manière pour obtenir la forme :
- de la première piste de roulement 12 qui coopère avec ce premier organe de roulement,
- de la première piste de roulement 12 qui coopère avec le deuxième organe de roulement, et
- de la deuxième piste de roulement 13 qui coopère avec le deuxième organe de roulement.
Dans un premier exemple, on peut choisir comme parcours du centre de gravité pour un corps pendulaire 3 visant à filtrer l'ordre d'excitation d'un moteur thermique à quatre cylindres une épicycloïde. Ce corps pendulaire se déplace ici uniquement en translation.
Selon cet exemple, on choisit également dans le repère orthonormé précité :
- Rg(0), c'est-à-dire la valeur Rg(S) pour la position de repos du corps pendulaire, comme égale à 100 mm,
comme égal à 45 mm,
comme égal à 105 mm,
- r, c'est-à-dire le rayon de chaque organe de roulement 1 1 , comme égal à 5 mm,
Selon ce premier exemple, les pistes de roulement 12 et 13 permettent d'obtenir une valeur nulle pour les angles βι et β2
Dans un deuxième exemple, on peut choisir comme parcours du centre de gravité pour un corps pendulaire 3 visant à filtrer l'ordre d'excitation d'un moteur thermique à quatre cylindres une épicycloïde. Ce corps pendulaire se déplace en translation et en rotation autour de son centre de gravité selon un pourcentage de combinaison égal à 100, ce pourcentage de combinaison étant défini pour la position de repos du corps pendulaire à l'aide de l'expression suivante :
a étant la valeur de l'angle de combinaison (en radians), ou rotation du corps pendulaire 3 autour de son centre de gravité Gp Selon ce deuxième exemple, les valeurs numériques pour les paramètres
et r sont les mêmes que selon le premier exemple. Selon ce deuxième exemple,
les pistes de roulement 12 et 13 permettent d'obtenir une valeur nulle pour les angles βι et β2 Dans un troisième exemple, on prédétermine le parcours du centre de gravité Gp lors du déplacement du corps pendulaire 3 de manière à ce que le carré de Rg(S) soit un polynôme d'ordre 6 en fonction de S, par exemple selon l'équation
L'angle de combinaison a s'exprime alors comme suit :
Dans ce troisième exemple, le corps pendulaire 3 vise encore à filtrer l'ordre d'excitation d'un moteur thermique à quatre cylindres.
Selon ce troisième exemple, on choisit également dans le repère orthonormé précité :
- Rg(0) comme égal à 100 mm,
- la coordonnée initiale selon l'axe xo comme égale à 30 mm pour le premier organe de roulement 11 et comme égale à 60 mm pour le deuxième organe de roulement 11 ,
- la coordonnée initiale selon l'axe yo comme égale à 105 mm pour le premier organe de roulement 11 et comme égale à 80 mm pour le deuxième organe de roulement 11,
- r, comme égal à 10 mm pour le premier organe de roulement, et comme égal à 2,5 mm pour le deuxième organe de roulement 11.
L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
Dans l'exemple de la figure 3 par exemple, chaque organe de liaison 6 est un rivet qui ne définit pas une deuxième piste de roulement 13. Ces rivets 6 sont reçus dans des fenêtres ménagées dans le support 2 qui sont distinctes des ouvertures recevant les organes de roulement 11, et chaque deuxième piste de roulement est formée par une partie du bord d'une ouverture ménagée dans une masse pendulaire 5 du corps pendulaire 3, de sorte que deux deuxièmes pistes de roulement 13 sont associées à un même organe de roulement 11.
Claims
1. Dispositif d'amortissement pendulaire (1), comprenant :
- un support (2) mobile en rotation autour d'un axe (X),
- au moins un corps pendulaire (3) mobile par rapport au support (2), le déplacement de ce corps pendulaire (3) étant guidé par au moins un organe de roulement (1 1) coopérant d'une part avec au moins une première piste de roulement (12) solidaire du support (2) et avec au moins une deuxième piste de roulement (13) solidaire du corps pendulaire (3), la forme des première (12) et deuxième (13) pistes de roulement étant déterminées de manière à ce que, pour un parcours prédéterminé du centre de gravité (Gp) du corps pendulaire (3),
l'angle (β1, β2) entre :
- la normale au contact entre l'organe de roulement (1 1) et la première piste de roulement (12), et
- la normale au contact entre l'organe de roulement (1 1) et la deuxième piste de roulement (13) conserve une valeur constante, notamment une valeur nulle, sur une portion au moins du parcours de l'organe de roulement (1 1) le long des première (12) et deuxième (13) pistes de roulement, notamment tout le long de ce parcours.
2. Dispositif selon la revendication 1 , la première piste de roulement (12) et la deuxième piste de roulement (13) ayant des formes permettant que le déplacement du corps pendulaire (3) par rapport au support (2) soit uniquement un déplacement en translation autour d'un axe fictif parallèle à l'axe de rotation (X) du support.
3. Dispositif selon la revendication 1 , la première piste de roulement (12) et la deuxième piste de roulement (13) ayant des formes permettant que le déplacement du corps pendulaire (3) par rapport au support (2) combine :
- un déplacement en translation autour d'un axe fictif parallèle à l'axe de rotation (X) du support et,
- une rotation autour du centre de gravité du corps pendulaire (3).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un unique support (2), et le corps pendulaire (3) comprenant : une première masse pendulaire (5) disposée axialement d'un premier côté du support (2) et une deuxième masse pendulaire (5) disposée axialement d'un deuxième côté du support, la première masse pendulaire et la deuxième masse pendulaire étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison (6).
5. Dispositif selon la revendication 4, l'organe de roulement (1 1) coopérant avec une unique deuxième piste de roulement (12), cette deuxième piste de roulement étant définie par l'organe de liaison (6), et une même portion de l'organe de roulement (1 1) roulant sur la première piste de roulement (12) et sur la deuxième piste de roulement (13).
6. Dispositif selon la revendication 5, deux organes de roulement (11) distincts guidant le déplacement par rapport au support (2) du corps pendulaire (3), une portion de l'un de ces organes de roulement (11) roulant sur une première piste de roulement (12) définie par le support (2) et sur une deuxième piste de roulement (13) définie par un organe de liaison (6) du corps pendulaire (3), cette portion présentant un premier diamètre, et une portion de l'autre de ces organes de roulement roulant sur une autre première piste de roulement (12) définie par le support et sur une autre deuxième piste de roulement (13) définie par un autre organe de liaison du corps pendulaire, cette portion de l'autre de ces organes de roulement ayant :
- un diamètre égal au premier diamètre, ou
- un deuxième diamètre, différent du premier diamètre.
7. Dispositif selon la revendication 4, un organe de roulement coopérant avec deux deuxièmes pistes de roulement (12), une de ces deuxièmes pistes de roulement étant définie par une partie du contour d'une ouverture ménagée dans la première masse pendulaire et l'autre de ces deuxièmes pistes de roulement étant définie par une partie du contour d'une ouverture ménagée dans la deuxième masse pendulaire, l'organe de roulement ayant : une première portion roulant sur la première piste de roulement et deux deuxièmes portions, roulant chacune sur une deuxième piste de roulement, ces deuxièmes portions de l'organe de roulement encadrant axialement la première portion.
8. Dispositif selon la revendication 7, deux organes de roulement distincts guidant le déplacement du corps pendulaire, la première portion de l'un de ces deux organes de roulement ayant un premier diamètre et la première portion de l'autre de ces deux organes de roulement ayant :
- un diamètre égal au premier diamètre, ou
- un deuxième diamètre, différent du premier diamètre.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant deux supports (2) axialement décalés et solidaires entre eux, le corps pendulaire (3) comprenant au moins une masse pendulaire (5) disposée axialement entre les deux supports.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'angle (βι, β2) entre :
- la normale au contact entre l'organe de roulement (11) et la première piste de roulement (12), et
- la normale au contact entre l'organe de roulement (11) et la deuxième piste de roulement (13) conservant une valeur non nulle sur au moins une portion du parcours de l'organe de roulement
(11) le long des première (12) et deuxième (13) pistes de roulement.
11. Procédé de réalisation d'un dispositif d'amortissement pendulaire (1) comprenant un support (2) mobile en rotation autour d'un axe (X) et au moins un corps pendulaire (3) dont le
déplacement par rapport à ce support (2) est guidé par au moins un organe de roulement (11)
coopérant avec au moins une première piste de roulement (12) solidaire du support (2) et avec au moins une deuxième piste de roulement (13) solidaire du corps pendulaire (3),
le procédé comprenant :
- une étape lors de laquelle on détermine le parcours du centre de gravité (Gp) de ce corps pendulaire (3), et
- une étape lors de laquelle on détermine, à partir du parcours du centre de gravité ainsi déterminé, la forme de la première (12) et de la deuxième (13) piste de roulement de manière à ce que l'angle (β1, β2) formé entre :
- la normale au contact de l'organe de roulement (1 1) avec la première piste de roulement (12), et - la normale au contact de l'organe de roulement (1 1) avec la deuxième piste de roulement (13), conserve, sur au moins une portion du parcours de l'organe de roulement (1 1) le long des première et deuxième pistes de roulement, une valeur constante.
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