FR3069604B1 - Dispositif d’amortissement pendulaire assoupli - Google Patents

Abstract

Dispositif d'amortissement pendulaire, notamment destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, le dispositif comportant : - un support (12) ; - une pluralité de pendules disposés autour d'un axe X de rotation du support ; un pendule (13) comportant une masse oscillante (14) et au moins un organe de roulement (16), interposé entre ladite masse oscillante et le support de manière à rouler sur des pistes de roulement de support et de masse oscillante lors de l'oscillation de la masse oscillante.

Description

DISPOSITIF D’AMORTISSEMENT PENDULAIRE ASSOUPLI

Domaine technique L'invention se rapporte à un dispositif d'amortissement pendulaire, notamment pour unembrayage d'un véhicule automobile, ainsi qu’à un dispositif d’amortissement de torsionintégrant un tel dispositif d’amortissement pendulaire.

Etat de la technique

Un dispositif d’amortissement pendulaire est classiquement utilisé pour filtrer lesvibrations dues aux acyclismes du moteur d’un véhicule automobile.

Classiquement, il comporte un support annulaire destiné à être entraîné en rotation, etplusieurs masses oscillantes pendulaires, montées oscillantes sur le support autour d’un axeparallèle à l’axe de rotation du support. Le déplacement d'une masse oscillante par rapportau support est généralement guidé par deux organes de roulement coopérant chacun avecune piste de roulement du support et une piste de roulement de la masse oscillante.

Une masse oscillante est classiquement constituée par une paire de masselottes, prenant ensandwich le support et rigidement solidaires entre elles, généralement par l’intermédiaired’une entretoise qui définit la piste de roulement de la masse oscillante.

Le dispositif d’amortissement pendulaire est classiquement fixé rigidement, au moyen derivets, à une rondelle de phasage d’un dispositif d’amortissement de torsion, en particulierun embrayage, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un double embrayage à secou humide. L’utilisation de rivets permet un assemblage rapide, efficace et bon marché.

Sous l’effet des chocs, les rivets peuvent cependant se rompre. La rupture des rivets rendinutilisable le dispositif d’amortissement pendulaire.

Il existe donc un besoin pour augmenter la durée de vie des dispositifs d’amortissementpendulaire.

Un but de l'invention est de répondre à ce besoin. Résumé de l'invention A cet effet, l'invention propose un dispositif d’amortissement pendulaire, notammentdestiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile,notamment dans un embrayage, le dispositif comportant : un support ; une pluralité de pendules disposés autour d'un axe X de rotation du support,chaque pendule comportant une masse oscillante et au moins un organe de roulement,interposé entre ladite masse oscillante et le support de manière à rouler sur des pistes deroulement de support et de masse oscillante lors de l’oscillation de la masse oscillante parrapport au support.

De manière remarquable, dans un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention,le support comporte une, de préférence une pluralité d’entailles configurées pour conférerau support une flexibilité en torsion autour de l’axe X.

La flexibilité est déterminée de manière que les entailles se referment élastiquement, aumoins partiellement, sous l’effet des chocs subis par le dispositif en utilisation. La présencede telles entailles augmente ainsi considérablement la durée de vie du dispositifd’amortissement pendulaire. Sans être limités par cette théorie, les inventeurs expliquentles résultats obtenus par la capacité du support à absorber partiellement les chocs transmisaux rivets, grâce à son élasticité en torsion.

De préférence la flexibilité, ou raideur angulaire, du support est égale à :

avec,

Ksp : la flexibilité du support,

Nmot : l’ordre du moteur, par exemple Nmot = 2 pour un moteur quatre cylindres

Nmax : vitesse maximale moteur en tour par minutes, par exemple 5000-7000 tr/min

Jsp : Inertie du support,

La flexibilité du support peut être comprise entre 270 Nm/° et 4300 Nm/°.

Un dispositif d’amortissement pendulaire selon l'invention peut encore comporter une ouplusieurs des caractéristiques optionnelles et préférées suivantes :

- l’entaille débouche sur un bord radialement intérieur ou sur un bord radialementextérieur du support. Dans un mode de réalisation, au moins une, de préférence chaqueentaille est sensiblement radiale ; - le support comporte une patte de fixation, de préférence sensiblement radiale et, depréférence, orientée vers l’axe X, destinée à la fixation du dispositif d’amortissementpendulaire sur une rondelle de phasage d’un dispositif d’amortissement de torsion,l’entaille s’étendant de préférence, au moins en partie, dans la patte de fixation oudélimitant, au moins en partie, un bord de ladite patte de fixation ; - ladite entaille présente une longueur supérieure à la plus grande dimension radiale dusupport dans les régions du support adjacentes à l’entaille et qui, lorsque le dispositifest observé selon l’axe X, sont couvertes par une masse oscillante ; - ladite entaille s’étend radialement par rapport à l’axe X ; - le support comporte plusieurs dites entailles, chaque entaille étant disposée, lorsque ledispositif d’amortissement pendulaire est observé selon l’axe X, entre des régions dusupport supportant des masses oscillantes adjacentes ; - le support comporte un groupe de plusieurs entailles, identiques ou différentes,disposé, lorsque le dispositif d’amortissement pendulaire est observé selon l’axe X,entre des régions du support supportant des masses oscillantes adjacentes ; - le support est sensiblement plan et s’étend transversalement ; - au moins une, de préférence chaque entaille présente une largeur maximale supérieureà 5 mm et/ou inférieure à 30 mm, par exemple entre 10 mm et 20 mm. - au moins une, de préférence chaque entaille présente une largeur minimale supérieureà l’épaisseur axiale du support, par exemple 4 mm, par exemple 10 mm. - au moins une, de préférence chaque entaille présente une longueur supérieure 50 mm àet/ou inférieure à 300 mm. - au moins une, de préférence chaque entaille est en découpe dans une tôle constituant lesupport ; - les entailles sont équi-angulairement réparties autour de l’axe X. L’invention concerne également un dispositif d'amortissement de torsion intégrant undispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention.

De préférence, le dispositif d’amortissement pendulaire est fixé au moyen d’au moins un,de préférence plusieurs de rivets sur une rondelle de phasage du dispositif d'amortissementde torsion, chaque rivet traversant de préférence une patte de fixation du supportrespective.

De préférence, la largeur d’une entaille, de préférence de chaque entaille est déterminée demanière à autoriser, sans rupture des rivets, un contact des deux parties du support séparéespar ladite entaille. Autrement dit, au moins une, de préférence chaque entaille comporte unfond et des premier et deuxième bords latéraux reliés audit fond, ladite entaille présentantune largeur telle que les premier et deuxième bords latéraux peuvent être mis en contactl’un avec l’autre, sans rupture d’un dit rivet, par torsion du support autour de l’axe X.

Le dispositif d'amortissement de torsion selon l'invention est de préférence choisi parmi undouble volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique et un disque defriction. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un dispositifd'amortissement de torsion selon l'invention.

Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de ladescription détaillée et à l'examen du dessin annexé dans lequel - les figures la, 3 et 4 représentent, en perspective, un dispositif d’amortissement detorsion selon différents modes de réalisation de l'invention ; - la figure lb représente, en vue de face, le dispositif d’amortissement pendulaire dudispositif d’amortissement de torsion de la figure la ; - la figure 2 représente, en vue de face, un dispositif d’amortissement pendulaireselon une variante de l’invention.

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

Sauf indication contraire, - "axialement" signifie "parallèlement à l'axe X de rotation du support" ; - "radialement" signifie "selon un axe transversal coupant l'axe de rotation du support" ; - "transversal" signifie "dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du support" ; - "angulairement" ou "circonférentiellement" signifient "autour de l'axe de rotation dusupport" ; - "orthoradialement" signifie "perpendiculairement à une direction radiale et dans unplan transversal".

Par "plan transversal", on entend un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du support.

Par "plan radial", on entend un plan contenant un axe radial et l'axe X.

Par "plan axial", on entend un plan contenant l’axe X. "L'épaisseur" d'une pièce fait référence à une dimension mesurée selon l'axe X.

On appelle «torsion du support autour de l’axe X» une déformation du support parrapprochement des parties du support séparées par des entailles par déplacement desditesparties dans un plan transversal. Une telle torsion résulte donc d’une fermeture, au moinspartielle, des entailles.

Par "véhicule automobile", on entend non seulement les véhicules passagers, maiségalement les véhicules industriels, ce qui comprend notamment les poids lourds, lesvéhicules de transport en commun ou les véhicules agricoles.

Sauf indication contraire, les verbes "comporter", "présenter" ou "comprendre" doivent êtreinterprétés de manière large, c'est-à-dire non limitative.

Description détaillée

Comme représenté sur la figure 1, un dispositif d’amortissement de torsion 8 selonl'invention comporte un dispositif d’amortissement pendulaire 10 et une rondelle dephasage 11.

Le dispositif d’amortissement pendulaire comporte un support 12 apte à se déplacer enrotation autour d'un axe X et une pluralité de pendules 13, mobiles par rapport au support12.

Chaque pendule 13 comporte une masse oscillante 14 et un ou plusieurs, par exemple deuxorganes de roulement, non visibles. Classiquement, chaque masse oscillante est montée oscillante sur le support au moyen de deux organes de roulement, de préférence desrouleaux, qui traversent une fenêtre de roulement ménagée dans l'épaisseur du support.

Chaque masse oscillante 14 comporte classiquement des première et deuxième masselottes14i et 142, de forme généralement plane, s'étendant respectivement en regard de premièreet deuxième grandes faces 12, et 122 du support 12.

Les première et deuxième masselottes 14i et 142 sont rigidement fixées l’une à l’autre, depréférence par l’intermédiaire d’une entretoise, non visible. L’entretoise est prise ensandwich entre les deux masselottes et s’étend dans la fenêtre de roulement du support.Elle définit la piste de roulement de masse oscillante.

Chaque organe de roulement est ainsi en appui d'une part sur une piste de roulement desupport, de préférence définie par le contour intérieur de la fenêtre de roulement du supportque l’organe de roulement traverse et, d'autre part, sur la piste de roulement de masseoscillante définie par l’entretoise de la masse oscillante.

Les masses oscillantes sont de préférence réparties équi-angulairement autour de l'axe X.De préférence, leur nombre est supérieur à 2 et/ou inférieur à 8. Le dispositif peut enparticulier comporter trois, cinq ou sept masses oscillantes. Dans l’exemple représenté surla figure 1, le dispositif comporte trois masses oscillantes uniformément réparties autour del'axe X.

Le support 12 présente une forme générale plane, généralement annulaire. Il présente unbord radialement intérieur 15i et un bord radialement extérieur 15e, classiquement deforme générale circulaire, et des première et deuxième grandes faces 12i et 122sensiblement transversales.

Le support 12 comporte des pattes de fixation 16 permettant la fixation à la rondelle dephasage 11 au moyen de rivets 18. Les pattes de fixation 16 s’étendent radialement versl’axe X et sont percées d’un ou plusieurs orifice de fixation 19, traversés chacun par unrivet 18.

Le support est classiquement constitué par une tôle métallique découpée, généralement enacier, d’une épaisseur typiquement inférieure à 10 mm.

Des organes annexes, comme des tampons d’amortissement et/ou des butées et/ou desguides pour amortir et/ou limiter et/ou guider le mouvement d’oscillation des massesoscillantes, par exemple en polymère, peuvent être fixés à cette tôle.

Selon l’invention, le support 12 comporte au moins une, de préférence plusieurs entailles20. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le support 12 comporte trois entailles.

Une entaille 20, de préférence chaque entaille 20, de préférence radiale, s’étend, depréférence exclusivement, entre des régions du support parcourues, pendant l’utilisation,par deux masses oscillantes adjacentes, 17a et 17b, lorsque le dispositif d’amortissementpendulaire est observé selon l’axe X, comme sur la figure lb. On appelle ces régions« régions de pendule ».

Plusieurs entailles 20a, 20b et 20c peuvent être regroupées entre deux régions de penduleadjacentes 17a et 17b, comme sur les figures 3 et 4.

Une entaille est une échancrure qui traverse l’épaisseur du support, c'est-à-dire qui,sensiblement sur toute sa longueur, est ouverte sur chaque grande face 12i et 122 dusupport.

Une entaille est définie par des premier et deuxième bords latéraux 21a et 21b quis’étendent, depuis une ouverture 22 par laquelle l’entaille débouche dans le plan général dusupport, de préférence sensiblement radialement, jusqu’à un fond 24, qui définitl’extrémité de l’entaille opposée à son ouverture 22.

Une entaille ne débouche pas nécessairement radialement vers l’extérieur du support. Parexemple, dans le mode de réalisation de la figure 3, les entailles 20a et 20b débouchentradialement vers l’axe X, c'est-à-dire vers l’intérieur.

Sur la figure 3, les deux entailles 20a et 20b s’étendent de chaque côté de la patte defixation 16, venant ainsi prolonger la patte de fixation au-delà du bord radialementintérieur 15i du support.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, chaque groupe d’entailles séparant deux régionsde pendule adjacentes comporte deux entailles latérales 20a et 20b, débouchantradialement vers l’axe X, et une entaille centrale 20c, s’étendant partiellement entre lesdeux entailles latérales et débouchant radialement vers l’extérieur. L’entaille centrale estdonc ménagée dans la patte de fixation.

La forme et le nombre des entailles ne sont pas limités.

Une entaille permet un rapprochement élastique, dans un plan transversal, des deux partiesdu support 12a et 12b qu’elle sépare. Pour autoriser ce rapprochement, une entaille définitun ou plusieurs ponts de matière, qui constituent des zones de charnière dans lesquelles lamatière du support va se déformer lors du rapprochement.

Lorsque l’entaille 20 s’étend radialement vers l’axe X sans dépasser radialement les deuxparties du support 12a et 12b, elle définit un unique pont de matière, entre son fond et lebord radialement intérieur 15i du support. De même, lorsque l’entaille 20 s’étendradialement à l’écart de l’axe X sans dépasser radialement les deux parties du support 12aet 12b, elle définit un unique pont de matière, entre son fond et le bord radialementextérieur 15e du support.

Lorsque l’entaille 20 s’étend radialement vers l’axe X au-delà des deux parties du support12a et 12b, comme sur la figure 1, elle définit plusieurs ponts de matière, à savoir un pontde matière 30i entre son fond et le bord radialement intérieur 15i du support, mais aussideux ponts de matière latéraux 302 et 303. L’ensemble de ces ponts de matière, ainsi quel’agencement des rivets, contribuent à la raideur de la flexion conférée par l’entaille.

Le ou les ponts de matière sont déterminés en fonction de la raideur souhaitée. Cetteraideur est variable en fonction du dispositif d’amortissement de torsion considéré. Desimples essais permettent cependant de déterminer une raideur adaptée, et donc lesdimensions du ou des ponts de matière.

La longueur Z de l’entaille est de préférence supérieure 50 mm à et/ou inférieure 300 mm,de préférence la longueur L est supérieure à la plus grande dimension radiale r du supportdans les régions de pendule qu’elle sépare.

La largeur / de l’entaille peut être variable suivant sa longueur.

Dans le mode de réalisation de la figure 3 par exemple, chaque entaille présente unelargeur qui s’accroît progressivement à mesure que l’on s’approche de l’ouverture del’entaille.

De préférence, la largeur de l’entaille est adaptée de manière que les deux parties dusupport 12a et 12b qu’elle sépare puissent entrer en contact l’une avec l’autre avant toutedégradation des rivets. De préférence, elle est cependant suffisamment grande pour que l’amplitude du rapprochement les deux parties du support confère une capacité élevéed’absorption des chocs. De préférence, la largeur au niveau de la zone dudit contact estsupérieure 0.5 mm à et/ou inférieure à 4 mm. Dans un mode de réalisation préféré, commesur la figure 1, cette largeur de l’entaille est définie par au moins un, en l’occurrence deuxrenflements latéraux 32a et 32b, faisant saillie des deux bords latéraux 21a et 21b del’entaille, respectivement.

Comme représenté sur la figure 2, de tels renflements sont optionnels.

La largeur maximale de l’entaille est définie pour minimiser le poids du support. Dans lemode de réalisation de la figure 1, la largeur maximale de l’entaille est également définieen fonction de la raideur souhaitée. De préférence, la largeur maximale est supérieure à 10mm et/ou inférieure à 30 mm.

Le rapport LHmax de la longueur d’une entaille sur sa largeur maximale est de préférencesupérieur à 2, voire supérieur à 3, à 4 ou à 5.

Le fonctionnement découle directement de ce qui précède.

En service, les pendules oscillent sous l’effet des acyclismes du moteur. En fin de course,les masses oscillantes entrent en butée avec le support, ce qui provoque des chocs sur lesupport. Le support transmet ces chocs aux rivets.

Selon l’invention, l’énergie des chocs est en partie utilisée pour rapprocher l’une desl’autre des parties du support adjacentes et séparées par une entaille. Ce rapprochementcorrespond à une fermeture, au moins partielle, de l’ouverture 22 de l’entaille. Grâce à lasouplesse en torsion conférée par l’entaille, une partie de l’énergie des chocs n’est doncpas transmise aux rivets, ce qui assure leur protection. Avantageusement, la quantitéd’énergie transférée à la rondelle de phasage à travers les rivets est également réduite.

Un rapprochement excessif des parties du support adjacentes peut être cependantpréjudiciable aux rivets. De préférence, lorsque le choc dépasse un niveau de seuil, lesdeux bords latéraux 21a et 21b de l’entaille entrent en contact l’un avec l’autre. Le supportredevient alors rigide, ce qui protège les rivets.

Les rivets sont donc protégés par un support qui présente une flexibilité en flexion jusqu’àun certain seuil, puis redevient rigide au-delà.

En fin de choc, l’entaille s’ouvre à nouveau, du fait de l’élasticité du métal constituant lesupport, et reprend sa forme initiale.

Comme cela apparaît clairement à présent, l’invention fournit une solution pour limiter lerisque de rupture des rivets.

La durée de vie du dispositif d’amortissement pendulaire en est augmentée.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation particuliers décrits ci-dessus.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif d’amortissement pendulaire, notamment destiné à être intégré dans unechaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, ledispositif comportant : un support (12) ; une pluralité de pendules disposés autour d'un axe X de rotation du support ;chaque pendule (13) comportant une masse oscillante (14) et au moins un organe deroulement, interposé entre ladite masse oscillante et le support de manière à rouler surle support et la masse oscillante lors de l’oscillation de la masse oscillante par rapportau support, le dispositif étant caractérisé en ce que le support comporte une entaille configuréepour conférer au support une flexibilité en torsion autour de l’axe X.
2. 2. Dispositif d’amortissement pendulaire selon la revendication précédente, dans lequell’entaille débouche sur un bord radialement intérieur (15i) ou sur un bord radialementextérieur (15e) du support. 3. Dispositif d’amortissement pendulaire selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel le support comporte une patte de fixation (19) destinée à lafixation du dispositif d’amortissement pendulaire sur une rondelle de phasage d’undispositif d’amortissement de torsion, l’entaille s’étendant, au moins en partie, dans lapatte de fixation ou délimitant, au moins en partie, un bord de ladite patte de fixation. 4. Dispositif d’amortissement pendulaire selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel ladite entaille présente une longueur (L) supérieure à la plusgrande dimension radiale (r) des régions du support adjacentes à l’entaille et qui,lorsque le dispositif est observé selon l’axe X, sont couvertes par une masse oscillante. 5. Dispositif d’amortissement pendulaire selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel ladite entaille s’étend radialement par rapport à l’axe X. 6. Dispositif d’amortissement pendulaire selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel le support comporte plusieurs dites entailles, chaque entaille séparant, lorsque le dispositif d’amortissement pendulaire est observé selon l’axe X,des régions du support supportant des masses oscillantes adjacentes.
3. 7. Dispositif d’amortissement pendulaire selon la revendication immédiatementprécédente, dans lequel le support comporte un groupe de plusieurs entailles,identiques ou différentes, disposé, lorsque le dispositif d’amortissement pendulaire estobservé selon l’axe X, entre des régions du support supportant des masses oscillantesadjacentes. 8. Dispositif d'amortissement de torsion comportant un dispositif d’amortissementpendulaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositifd’amortissement pendulaire étant fixé au moyen de rivets (18) sur une rondelle dephasage (11) du dispositif d'amortissement de torsion, ladite entaille comportant unfond (24) et des premier et deuxième bords latéraux (21a;21b) reliés audit fond, laditeentaille présentant une largeur telle que les premier et deuxième bords latérauxpeuvent être mis en contact l’un avec l’autre, sans rupture d’un dit rivet, par torsion dusupport autour de l’axe X. 9. Dispositif d’amortissement de torsion selon la revendication immédiatementprécédente, choisi parmi un double volant amortisseur, un convertisseur de couplehydrodynamique et un disque de friction. 10. Véhicule automobile équipé d'un dispositif d'amortissement de torsion selon larevendication immédiatement précédente.