FR3077858A1 - Dispositif d'amortissement pendulaire - Google Patents
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Abstract
Dispositif d'amortissement pendulaire (1), comprenant : - un support (2) mobile en rotation autour d'un axe (X), et - au moins un corps pendulaire (3), mobile par rapport au support (2), le déplacement du corps pendulaire (3) par rapport au support (2) étant 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), ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que lorsque le corps pendulaire (3) est déplacé par rapport au support selon une amplitude donnée : - le corps pendulaire présente lors de ce déplacement un mouvement de translation autour de l'axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire pour filtrer une première valeur d'ordre prédéfinie et, - le corps pendulaire présente lors de ce déplacement un mouvement de rotation sur lui-même pour filtrer une deuxième valeur d'ordre prédéfinie.
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.
Un tel dispositif d’amortissement pendulaire met classiquement en œuvre un support et un ou plusieurs corps pendulaires mobiles par rapport à ce support, le déplacement par rapport au support de chaque corps pendulaire étant guidé par deux organes de roulement coopérant d’une part avec des pistes de roulement solidaires du support, et d’autre part avec des pistes de roulement solidaires des corps pendulaires. Chaque corps pendulaire comprend par exemple deux masses pendulaires rivetées entre elles.
Il est connu, par exemple du brevet EP2652355, de prévoir un corps pendulaire dont le déplacement par rapport au support combine une translation autour d’un axe fictif et une rotation du corps pendulaire autour de son centre de gravité. Tant la translation que la rotation de ce corps pendulaire permet de filtrer une même valeur d’ordre prédéfinie, par exemple l’ordre d’excitation du moteur thermique du groupe motopropulseur dans lequel ce dispositif d’amortissement pendulaire est intégré. L’action d’un tel corps pendulaire ne permet cependant pas de filtrer d’autres valeurs d’ordre que celle prédéfinie. Ainsi, ni les harmoniques de l’ordre d’excitation générés par le moteur thermique, ni les harmoniques générés par le dispositif d’amortissement pendulaire ne peuvent être amortis, ces derniers harmoniques étant par exemple causés par l’exercice de la force de Coriolis sur ce dispositif d’amortissement pendulaire.
Il existe un besoin pour bénéficier d’un dispositif d’amortissement pendulaire permettant de remédier à tout ou partie des inconvénients précités.
L’invention a pour objet 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, et
- au moins un corps pendulaire, mobile par rapport au support, le déplacement du corps pendulaire par rapport au support étant 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, ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire soit déplacé par rapport au support à la fois :
- en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation (X) du support et,
- également en rotation sur lui-même, notamment en rotation autour de son centre de gravité, ces première(s) et deuxième(s) pistes ayant par ailleurs des formes telles que, pour une amplitude de déplacement du corps pendulaire par rapport au support donnée:
- la translation autour de l’axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire permette de filtrer une première valeur d’ordre prédéfinie et.
- la rotation du corps pendulaire sur lui-même, notamment autour de son centre de gravité, permette de filtrer une deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
Autrement dit, l’invention consiste à affecter à chaque composante du mouvement du corps pendulaire par rapport au support à une valeur d’ordre différente. Pour l’amplitude de déplacement donnée, la translation du corps pendulaire correspond ainsi à un corps pendulaire accordé à la première valeur d’ordre prédéfinie tandis que la rotation sur lui-même du corps pendulaire correspond à un corps pendulaire accordé à la deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
L’invention permet ainsi, à l’aide d’un seul dispositif d’amortissement pendulaire, de combiner le fonctionnement de deux dispositifs d’amortissement pendulaire pour cette amplitude de déplacement donnée.
Au sens de la présente demande, l’amplitude de déplacement du corps pendulaire par rapport au support est déterminée depuis la position de repos de ce corps pendulaire.
L’amplitude donnée peut avoir une valeur comprise entre un quart et trois quarts de l’amplitude maximale de déplacement du corps pendulaire par rapport au support, cette amplitude maximale correspondant par exemple au parcours du corps pendulaire depuis la position de repos jusqu’à une position de butée. D’autres valeurs sont possibles pour l’amplitude donnée.
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,
- 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, et
- une valeur d’ordre est filtrée par le dispositif d’amortissement pendulaire lorsque le rapport entre : l’amplitude d’une oscillation de torsion à cette valeur d’ordre en présence du dispositif d’amortissement pendulaire, et cette même amplitude en l’absence du dispositif d’amortissement pendulaire est inférieur à 0,2, notamment inférieur à 0,1.
La forme des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement peut être telles que l’expression de la dérivée de l’angle de rotation du corps pendulaire autour d’un point, notamment autour de son centre de gravité, par rapport à l’abscisse curviligne de ce point, notamment de ce centre de gravité, lorsque le corps pendulaire se déplace par rapport au support soit variable. Dans l’art antérieur, cette expression reste constante lors du déplacement du corps pendulaire. La variation de cette expression peut être proportionnelle au couple acyclique généré à la deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
La deuxième valeur d’ordre prédéfinie peut être un multiple ou un sous-multiple de la première valeur d’ordre prédéfinie, cette première valeur d’ordre prédéfinie étant notamment l’ordre d’excitation d’un moteur thermique de véhicule ou l’ordre d’excitation produit par un amortisseur disposé entre le moteur thermique et le dispositif d’amortissement pendulaire, dans le chemin du couple. Un amortisseur fortement non-linéaire peut par exemple causer l’apparition d’un ordre d’excitation différent de celui du moteur thermique.
La deuxième valeur d’ordre prédéfinie est par exemple égale au double ou au triple de la première valeur d’ordre prédéfinie. Lorsque la deuxième valeur d’ordre prédéfinie est égale au double de la première valeur d’ordre prédéfinie, le dispositif d’amortissement pendulaire peut filtrer les oscillations de torsion dues à l’exercice de la force de Coriolis sur lui-même lorsqu’il se déplace par rapport au support selon l’amplitude donnée.
Dans tout ce qui précède, le déplacement par rapport au support du corps pendulaire peut être guidé par deux organes de roulement se succédant circonférentiellement, chaque organe de roulement coopérant avec des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement telles que définies précédemment. Dans un tel cas, deux premières pistes de roulement coopérant respectivement avec un des organes de roulement guidant le déplacement d’un même corps pendulaire peuvent être symétriques par rapport à un plan médian, et deux deuxièmes pistes de roulement d’un corps pendulaire coopérant respectivement avec un organe de roulement guidant le déplacement dudit corps pendulaire peuvent également être symétriques, notamment par rapport à un plan médian de ce corps pendulaire.
Le dispositif d’amortissement pendulaire peut comprendre un unique support, et le corps pendulaire peut comprendre : une première masse pendulaire disposée axialement d’un premier côté du support et une deuxième masse pendulaire disposée axialement d’un deuxième côté du support, la première masse pendulaire et la deuxième masse pendulaire étant solidarisées entre elles par au moins un organe de liaison.
Selon une première réalisation préférée d’un dispositif d’amortissement pendulaire à support unique, la première et la deuxième masse pendulaire sont rigidement reliées entre elles par une ou plusieurs entretoises de liaisons.
Selon cette première réalisation préférée, l’organe de roulement peut coopérer avec une seule première piste de roulement et avec une seule deuxième piste de roulement, et cette deuxième piste de roulement est définie par une entretoise de liaison du corps pendulaire. Une portion du contour de cette entretoise de liaison définit par exemple la deuxième piste de roulement. En variante, un revêtement peut être déposé sur cette portion du contour de l’entretoise de liaison pour former la deuxième piste de roulement. Une telle entretoise de liaison est par exemple emmanchée en force via chacune de ses extrémités axiales dans une ouverture ménagée dans une des masses pendulaires. En variante, l’entretoise de liaison peut être soudée ou vissée ou rivetée via ses extrémités axiales sur chacune de la première et de la deuxième masse pendulaire. La première piste de roulement et la deuxième piste de roulement permettent alors la filtration de la première valeur d’ordre prédéfinie et la filtration de la deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
Selon cette première réalisation préférée, lorsque le déplacement de chaque corps pendulaire par rapport au support est guidé par au moins deux organes de roulement, notamment exactement deux organes de roulement, deux entretoises de liaison coopérant chacune avec un organe de roulement peuvent être prévues.
Chaque organe de roulement peut alors être uniquement sollicité en compression entre les première et deuxième pistes de roulement mentionnées ci-dessus. Ces première et deuxième pistes de roulement coopérant avec un même organe de roulement peuvent être au moins en partie radialement en regard, c’est-à-dire qu’il existe des plans perpendiculaires à l’axe de rotation dans lesquels ces pistes de roulement s’étendent toutes les deux.
Selon la première réalisation préférée, chaque organe de roulement peut être reçu dans une fenêtre du support recevant déjà une entretoise de liaison et ne recevant aucun autre organe de roulement. Cette fenêtre est par exemple définie par un contour fermé dont une portion définit la première piste de roulement solidaire du support qui coopère avec cet organe de roulement.
Selon une deuxième réalisation préférée d’un dispositif d’amortissement pendulaire à unique support, le dispositif d’amortissement pendulaire comprend encore un corps pendulaire avec une première et une deuxième masse pendulaire axialement décalées et rigidement reliées entre elles par une ou plusieurs entretoises de liaison, mais chaque organe de roulement coopère d’une part avec une seule première piste de roulement solidaire du support, et d’autre part avec deux deuxièmes pistes de roulement solidaires du corps pendulaire. Chaque masse pendulaire présente alors une ouverture dont une partie du contour définit une de ces deuxièmes pistes de roulement. La première piste de roulement et chacune des deux deuxièmes pistes de roulement permettent alors le filtrage de la première valeur d’ordre prédéfinie et le filtrage de la deuxième valeur d’ordre prédéfinie, comme expliqué ci-dessus.
Selon cette deuxième réalisation préférée, chaque entretoise de liaison regroupe par exemple plusieurs rivets, et cette entretoise de liaison est reçue dans une fenêtre du support, tandis que l’organe de roulement est reçu dans une ouverture du support, distincte d’une fenêtre recevant une entretoise de liaison. Selon cette deuxième réalisation préférée, chaque entretoise de liaison peut en variante être un rivet.
Selon cette deuxième réalisation préférée, lorsque deux organes de roulement guident le déplacement du corps pendulaire par rapport au support, chaque organe de roulement coopère avec une première piste de roulement dédiée à cet organe de roulement et avec deux deuxièmes pistes de roulement dédiées à cet organe de roulement.
Selon cette deuxième réalisation préférée, chaque organe de roulement peut alors comprendre successivement axialement:
- une portion disposée dans une ouverture de la première masse pendulaire et coopérant avec la deuxième piste de roulement formée par une partie du contour de cette ouverture,
- une portion disposée dans une ouverture du support et coopérant avec la première piste de roulement formée par une partie du contour de cette ouverture, et
- une portion disposée dans une ouverture de la deuxième masse pendulaire et coopérant avec la deuxième piste de roulement formée par une partie du contour de cette ouverture.
Le dispositif d’amortissement pendulaire peut encore être autre qu’un dispositif à support unique, comprenant par exemple deux supports axialement décalés et solidaires entre eux, le corps pendulaire comprenant au moins une masse pendulaire disposée axialement entre les deux supports. Le corps pendulaire comprend par exemple plusieurs masses pendulaires solidarisées entre elles. Toutes ces masses pendulaires d’un même corps pendulaire peuvent être disposées axialement entre les deux supports. En variante seule(s) certaine(s) masse(s) pendulaire(s) du corps pendulaire s’étend(ent) axialement entre les deux supports, d’autre(s) masse(s) pendulaire(s) de ce corps pendulaire s’étendant axialement au-delà de l’un ou de l’autre des supports. L’organe de roulement peut alors coopérer avec deux premières pistes de roulement, chacune étant solidaire d’un support respectif, et avec une seule deuxième piste de roulement solidaire de la masse pendulaire. Chaque première piste de roulement est par exemple définie par une partie du contour d’une ouverture ménagée dans un support respectif et la deuxième piste de roulement est définie par une partie du contour d’une ouverture ménagée dans la masse pendulaire. Chacune des deux premières pistes de roulement et la deuxième piste de roulement permet alors la filtration de la première valeur d’ordre prédéfinie et de la deuxième valeur d’ordre prédéfinie, comme expliqué ci-dessus.
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. Chacun de ces corps pendulaires peut filtrer, lors de son déplacement par rapport au support la première valeur d’ordre prédéfinie et la deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
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.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un composant pour système de transmission d’un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique, un volant solidaire du vilebrequin, un double embrayage à sec ou humide, un simple embrayage humide, un composant de groupe motopropulseur hybride, ou un disque de friction, comprenant un dispositif d’amortissement pendulaire défini ci-dessus.
Le support du dispositif d’amortissement pendulaire peut alors être l’un parmi :
- un voile du composant,
- une rondelle de guidage du composant,
- une rondelle de phasage du composant, ou
- un support distinct dudit voile, de ladite rondelle de guidage et de ladite rondelle de phasage.
Dans le cas où le dispositif est intégré à un volant solidaire du vilebrequin, le support peut être solidaire de ce volant.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, 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, mobile par rapport au support, le déplacement du corps pendulaire par rapport au support étant 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, ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire soit déplacé par rapport au support à la fois :
- en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation du support et,
- également en rotation sur lui-même, notamment autour de son centre de gravité, le procédé comprenant :
- une étape de détermination de la forme de ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement de manière à ce que, des première et deuxième valeurs d’ordre à filtrer par le dispositif ayant été prédéfinies et une amplitude de déplacement du corps pendulaire par rapport au support ayant été prédéfinie, ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement aient des formes telles que, pour cette amplitude de déplacement prédéfinie, la translation autour de l’axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire permette de filtrer la première valeur d’ordre prédéfinie et la rotation du corps pendulaire sur lui-même, notamment autour de son centre de gravité, permette de filtrer la deuxième valeur d’ordre prédéfinie, et
- une étape de réalisation de ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement.
Ainsi, le procédé présente comme données d’entrée la première valeur d’ordre prédéfinie, la deuxième valeur d’ordre prédéfinie et l’amplitude de déplacement prédéfinie, et on réalise les première(s) et deuxième(s) pistes de roulement de manière à ce que le guidage du corps pendulaire par rapport au support selon l’amplitude de déplacement prédéfinie via ces pistes de roulement permette la filtration de ces deux valeurs d’ordre prédéfinies.
Selon le procédé, la deuxième valeur d’ordre prédéfinie est par exemple un multiple ou un sous-multiple de la première valeur d’ordre prédéfinie.
Lorsqu’une telle relation existe entre la première valeur d’ordre prédéfinie et la deuxième valeur d’ordre prédéfinie, connaissant la forme des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement lorsque le déplacement par rapport au support du corps pendulaire ne filtre que la première valeur d’ordre prédéfinie, on peut déterminer la forme des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement de manière à ce que :
- la forme déterminée de la première piste de roulement corresponde à un tracé de part et d’autre du tracé correspondant à ladite forme connue de cette première piste de roulement, et
- la forme déterminée de la deuxième piste de roulement corresponde à un tracé de part et d’autre du tracé correspondant à ladite forme connue de cette deuxième piste de roulement.
La forme connue correspond par exemple à un déplacement uniquement en translation du centre de gravité du corps pendulaire. Cette forme correspond par exemple à une épicycloïde.
Chaque traversée du tracé correspondant à la forme connue de la première, respectivement deuxième, piste de roulement par le tracé correspondant à la forme déterminée de la première, respectivement deuxième, piste de roulement délimite deux tronçons du tracé correspondant à la forme déterminée de la première, respectivement deuxième, piste de roulement, et le nombre de tronçons pour la totalité de cette première, respectivement deuxième, piste de roulement peut être égal au rapport entre la deuxième valeur d’ordre prédéfinie et la première valeur d’ordre prédéfinie. La totalité d’une piste de roulement désigne ce qui est parcouru autour de la position de repos par un organe de roulement lors d’un débattement d’amplitude maximale du corps pendulaire par rapport au support.
Plus précisément, des pistes de roulement avec deux tronçons permettront que lors d’un déplacement selon l’amplitude prédéfinie, la rotation sur lui-même du corps pendulaire corresponde à un filtrage du double de la première valeur d’ordre prédéfinie, par exemple du double de l’ordre d’excitation du moteur thermique, tandis que des pistes de roulement avec trois tronçons permettront que cette rotation corresponde à un filtrage du triple de cette première valeur d’ordre prédéfinie, notamment du triple de l’ordre d’excitation du moteur thermique.
Tout ou partie des caractéristiques mentionnées précédemment en rapport avec le dispositif d'amortissement pendulaire s'applique encore au procédé ci-dessus.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 représente un dispositif d’amortissement pendulaire auquel peut être appliquée l’invention,
- la figure 2 représente un détail de la figure 1,
- la figure 3 représente un autre dispositif d’amortissement pendulaire auquel peut être appliquée l’invention,
- la figure 4 représente simultanément le tracé de premières et deuxièmes pistes de roulement permettant un déplacement en translation du corps pendulaire par rapport au support et le tracé de premières et deuxième pistes de roulement selon un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, ce déplacement du corps pendulaire par rapport au support étant guidé par deux organes de roulement, et
- la figure 5 représente simultanément le tracé de premières et deuxièmes pistes de roulement permettant un déplacement en translation du corps pendulaire par rapport au support et le tracé de premières et deuxième pistes de roulement selon un deuxième exemple de mise en œuvre de l’invention, ce déplacement du corps pendulaire par rapport au support étant guidé par 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 la figure 1, le dispositif 1 est au repos, c’est-à-dire qu’il ne filtre pas les oscillations de torsion transmises par la chaîne de propulsion du fait des acyclismes du moteur thermique.
De manière connue, un tel composant peut comprendre un système d’amortissement de torsion présentant au moins un élément d'entrée, au moins un élément de sortie, et des organes de rappel élastique à action circonférentielle qui sont interposés entre lesdits éléments d'entrée et de sortie. Au sens de la présente demande, les termes « entrée » et « sortie » sont définis par rapport au sens de transmission du couple depuis le moteur thermique du véhicule vers les roues de ce dernier.
Le dispositif 1 comprend dans l’exemple considéré:
- un support 2 apte à se déplacer en rotation autour d’un axe X, et
- une pluralité de corps pendulaires 3 mobiles par rapport au support 2.
Dans l’exemple de la figure 1, six corps pendulaires 3 sont prévus, étant répartis de façon uniforme sur le pourtour de l’axe X.
Le support 2 du dispositif d'amortissement 1 peut être constitué par :
- un élément d'entrée du système d’amortissement de torsion,
- un élément de sortie, ou
- un élément de phasage intermédiaire disposé entre deux séries de ressort du système d’amortissement, ou
- un élément lié en rotation à un des éléments précités et distinct de ces derniers, étant alors par exemple un support propre au dispositif 1.
Le support 2 est notamment une rondelle de guidage ou une rondelle de phasage.
Le support 2 peut encore être autre, tel qu’un flasque.
Dans l’exemple considéré, le support 2 présente globalement une forme d'anneau comportant deux côtés opposés 4 qui sont ici des faces planes.
Comme on peut le deviner sur la figure 1, chaque corps pendulaire 3 comprend dans l’exemple considéré :
- deux masses pendulaires 5, chaque masse pendulaire 5 s’étendant axialement en regard d’un côté 4 du support 2, et
- deux organes de liaison 6 solidarisant les deux masses pendulaires 5.
Les organes de liaison 6, encore appelés « entretoises », sont dans l’exemple considéré décalés angulairement.
Dans l’exemple de la figure 1, chaque extrémité d’un organe de liaison 6 est emmanchée en force dans une ouverture ménagée dans une des masses pendulaires 5 du corps pendulaire 3, de manière à solidariser entre elles ces deux masses pendulaires 5.
Chaque organe de liaison 6 s’étend en partie dans une fenêtre 9 ménagée dans le support. Dans l’exemple considéré, la fenêtre 9 définit un espace vide à l’intérieur du support, cette fenêtre étant délimitée par un contour fermé 10.
Le dispositif 1 comprend encore dans l’exemple considéré des organes de roulement 11 guidant le déplacement des corps pendulaires 3 par rapport au support 2. Les organes de roulement 11 sont ici des rouleaux, comme on le verra par la suite. Dans l’exemple des figures 1 et 2, chaque rouleau conserve un diamètre sensiblement constant sur toute sa longueur.
Comme on peut le voir sur la figure 2, le dispositif 1 peut également comprendre des organes d’amortissement de butée 25.aptes à venir simultanément en contact avec un organe de liaison 6 et avec le support 2 dans certaines positions relatives du support 2 et des masses pendulaires 3, telles que les venues en butée à l’issue d’un déplacement depuis la position de repos pour filtrer une oscillation de torsion ou lors d’une chute radiale du corps pendulaire 3. Chaque organe d’amortissement de butée 25 est ici solidaire d’un corps pendulaire 3, étant monté sur chaque corps pendulaire 3 et disposé de manière à s’interposer radialement entre un organe de liaison 6 de ce corps pendulaire 3 et le contour 10 de l’ouverture 9.
Dans l’exemple décrit, le mouvement par rapport au support 2 de chaque corps pendulaire 3 est guidé par deux organes de roulement 11, chacun d’entre eux coopérant dans l’exemple des figures 1 et 2 avec l’un des organes de liaison 6 du corps pendulaire 3.
Comme on peut le voir sur la figure 2, sur laquelle chaque corps pendulaire 3 est au repos, chaque organe de roulement 11 coopère avec une seule première piste de roulement 12 solidaire du support 2, et avec une seule deuxième piste de roulement 13 solidaire du corps pendulaire 3 pour guider le déplacement du corps pendulaire en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation X du support 2 et en rotation, ici autour du centre de gravité dudit corps pendulaire 3.
Dans l’exemple considéré, chaque deuxième piste de roulement 13 est formée par une portion du bord radialement extérieur d’un organe de liaison 6.
Chaque première piste de roulement 12 est définie par une partie du contour d’une fenêtre 9 ménagée dans le support 2 et recevant l’un des organes de liaison 6.
Chaque première piste de roulement 12 est ainsi disposée radialement en regard d’une deuxième piste de roulement 13, de sorte qu’une même surface de roulement d’un organe de roulement 11 roule alternativement sur la première piste de roulement 12 et sur la deuxième piste de roulement 13. La surface de roulement de l’organe de roulement est ici un cylindre de rayon constant.
On observe encore, sur la figure 2, que des pièces d’interposition 30, encore appelées « patin » peuvent être prévues. Un ou plusieurs patins 30 sont par exemple portés de manière fixe par chaque masse pendulaire 5.
Le déplacement de chaque corps pendulaire 3 par rapport au support 2 s’effectue depuis la position de repos des figures 1 et 2 en direction de positions de butée qui encadrent circonférentiellement la position de repos. La distance curviligne mesurée le long d’une première 12 ou deuxième 13 piste de roulement entre les deux positions occupées par l’organe de roulement 11 dans ces positions de butée respectives définit la longueur de ladite piste de roulement, ces positions de butée définissant entre elles toute ladite piste de roulement.
Selon l’invention, pour un organe de roulement 11 donné, la première piste de roulement 12 et la deuxième piste de roulement 13 sur lesquelles roule cet organe de roulement 11 présentent une forme choisie pour que le déplacement selon une amplitude donnée de ce corps pendulaire 3 par rapport au support 2 corresponde :
- à une translation autour de l’axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire 3, lui permettant de filtrer une première valeur d’ordre prédéfinie, et
- à une rotation sur lui-même, notamment autour de son contre de gravité, lui permettant de filtrer une deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
La première valeur d’ordre prédéfinie est par exemple égale à l’ordre d’excitation du moteur thermique du véhicule, par exemple 2 dans le cas d’un moteur thermique à quatre cylindres, et 1,5 dans le cas d’un moteur thermique à trois cylindres.
La deuxième valeur d’ordre prédéfinie est par exemple un multiple de cette première valeur d’ordre prédéfinie, étant par exemple égale à double ou au triple de cette première valeur d’ordre prédéfinie, comme on le verra par la suite.
Ces première et deuxième pistes de roulement ont ici des formes telles que l’expression
A = soit variable, où dcp désigne la dérivée de l’angle de rotation du corps pendulaire autour de son centre de gravité, par rapport à s, cette dernière étant dans les exemples considérés l’abscisse curviligne de ce centre de gravité lorsque le corps pendulaire 3 se déplace par rapport au support
2.
Un premier exemple de mise en œuvre de premières pistes de roulement 12 et de deuxièmes pistes de roulement 13 est représenté sur la figure 4. Ces pistes de roulement 12 et 13 coopèrent avec un organe de roulement pour permettre un déplacement par rapport au support 2 d’un corps pendulaire 3 pour filtrer, lorsque ce déplacement se fait selon l’amplitude donnée, par sa translation l’ordre d’excitation d’un moteur thermique, par exemple l’ordre 2, et par sa rotation autour de son centre de gravité le double de cet ordre d’excitation.
Sur cette figure 4 sont représentés :
- le tracé de la forme qu’aurait la première piste de roulement 12a solidaire du support en cas de translation uniquement du corps pendulaire 3 par rapport au support 2 pour filtrer cet ordre d’excitation. Ce tracé est par exemple une épicycloïde, et
- le tracé de la forme de la première piste de roulement 12 permettant le filtrage à la fois de l’ordre d’excitation mais également du double de cet ordre d’excitation.
On constate que le tracé de la piste de roulement 12 coupe une fois le tracé de la piste de roulement 12a en un point 15. Deux tronçons 16 sont ainsi définis pour cette première piste de roulement, l’un de ces tronçons 16 étant au-delà de la piste de roulement 12a tandis que l’autre de ces tronçons est en-deça de cette piste de roulement 12a. La réunion de ces deux tronçons 16 forme ici la première piste de roulement 12.
Sont également représentés sur cette figure 4 :
- le tracé de la forme qu’aurait la deuxième piste de roulement 13a solidaire du corps pendulaire 3 en cas de translation uniquement de ce corps pendulaire 3 par rapport au support 2 pour filtrer cet ordre d’excitation. Ce tracé est par exemple une épicycloïde, et
- le tracé de la forme de la deuxième piste de roulement 13 permettant le filtrage à la fois de l’ordre d’excitation mais également du double de cet ordre d’excitation.
On constate que le tracé de la piste de roulement 13 coupe une fois le tracé de la piste de roulement 13a en un point 15. Deux tronçons 14 sont ainsi définis pour cette deuxième piste de roulement 13, l’un de ces tronçons 14 étant au-delà de la piste de roulement 13a tandis que l’autre de ces tronçons est en-deça de cette piste de roulement 13a. La réunion de ces deux tronçons 14 forme ici la première piste de roulement 12.
On constate ici que, pour deux organes de roulement 11 guidant un même corps pendulaire 3, leur premières pistes de roulement 12, respectivement deuxièmes pistes de roulement 13, sont symétriques par rapport à un plan médian pour le corps pendulaire 3.
Lorsque le corps pendulaire 3 est guidé dans son déplacement par rapport au support selon l’amplitude donnée par deux organes de roulement coopérant chacun avec les première 12 et deuxième 13 pistes de la figure 4, le centre de gravité de ce corps pendulaire 3 peut conserver un parcours étant une épicycloïde.
La figure 5 représente un autre exemple de mise en œuvre de l’invention. Selon cet autre exemple, les formes des premières 12 et deuxièmes 13 pistes de roulement permettent que le déplacement du corps pendulaire 3 par rapport au support 2 selon une amplitude donnée corresponde à :
- une translation du corps pendulaire 3 autour de l’axe fictif par rapport au support 2 pour filtrer l’ordre d’excitation du moteur thermique, et
- une rotation de ce corps pendulaire 3 autour de son centre de gravité pour filtrer le triple de cet ordre d’excitation.
Similairement à ce qui a été décrit en référence à la figure 4, les tracés 12a et 13a sont encore des épicycloïdes tandis que chaque première piste de roulement 12 est formée par trois tronçons 16 et que chaque deuxième piste de roulement 13 est formée par trois tronçons 14.
L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit.
En particulier, l’invention peut être mise en œuvre dans un dispositif d’amortissement pendulaire 1 tel que représenté sur la figure 3. Dans ce cas, les organes de liaison entre deux masses pendulaires 5 d’un corps pendulaire 3 sont des rivets 7. Les deuxièmes pistes de roulement 13 sont alors formées par des parties du contour d’ouverture ménagées dans des masses pendulaires 5.
Claims (11)
1. Dispositif d’amortissement pendulaire (1), comprenant :
- un support (2) mobile en rotation autour d’un axe (X), et
- au moins un corps pendulaire (3), mobile par rapport au support (2), le déplacement du corps pendulaire (3) par rapport au support (2) étant 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), ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire (3) soit déplacé par rapport au support à la fois :
- en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation (X) du support et,
- également en rotation sur lui-même, ces première(s) et deuxième(s) pistes ayant par ailleurs des formes telles que pour une amplitude de déplacement donnée:
- la translation autour de l’axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire permette de filtrer une première valeur d’ordre prédéfinie et.
- la rotation du corps pendulaire sur lui-même permette de filtrer une deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
2. Dispositif selon la revendication 1, la forme des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement étant telles que l’expression de la dérivée de l’angle de rotation du corps pendulaire autour de son centre de gravité par rapport à l’abscisse curviligne de ce centre de gravité lorsque le corps pendulaire se déplace par rapport au support, soit variable.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, la deuxième valeur d’ordre prédéfinie étant un multiple ou un sous-multiple de la première valeur d’ordre prédéfinie, cette première valeur d’ordre prédéfinie étant notamment l’ordre d’excitation d’un moteur thermique de véhicule.
4. Dispositif selon la revendication 3, la deuxième valeur d’ordre prédéfinie étant égale au double ou au triple de la première valeur d’ordre prédéfinie.
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le déplacement du corps pendulaire par rapport au support étant guidé par deux organes de roulement, chacun de ces organes de roulement coopérant avec des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire (3) soit déplacé par rapport au support à la fois :
- en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation (X) du support et,
- également en rotation sur lui-même, ces première(s) et deuxième(s) pistes ayant par ailleurs des formes telles pour l’amplitude de déplacement donnée:
- la translation autour de l’axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire permette de filtrer une première valeur d’ordre prédéfinie et.
- la rotation du corps pendulaire sur lui-même permette de filtrer une deuxième valeur d’ordre prédéfinie.
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un unique support, et le corps pendulaire comprenant : 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.
7. Dispositif selon la revendication 6, l’organe de roulement coopérant avec une unique deuxième piste de roulement définie par l’organe de liaison, ou l’organe de roulement coopérant avec deux deuxièmes pistes de roulement distinctes, chacune de ces deuxièmes pistes de roulement étant définie par une des masses pendulaires du corps pendulaire de sorte que la première piste de roulement est axialement disposée entre ces deux deuxièmes pistes de roulement.
8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant deux supports axialement décalés et solidaires entre eux, le corps pendulaire comprenant au moins une masse pendulaire disposée axialement entre les deux supports
9. 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), mobile par rapport au support (2), le déplacement du corps pendulaire (3) par rapport au support (2) étant 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), ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement ayant des formes telles que le corps pendulaire (3) soit déplacé par rapport au support à la fois :
- en translation autour d’un axe fictif parallèle à l’axe de rotation (X) du support et,
- également en rotation autour du centre de gravité du corps pendulaire, le procédé comprenant :
- une étape de détermination de la forme de ces première(s) (12) et deuxième(s) (13) pistes de roulement de manière à ce que, des première et deuxième valeurs d’ordre à filtrer par le dispositif ayant été prédéfinies et une amplitude de déplacement du corps pendulaire (3) par rapport au support (2) ayant été prédéfinie, ces première(s) et deuxième(s) pistes de roulement aient des formes telles que, pour cette amplitude de déplacement prédéfinie, la translation autour de l’axe fictif du centre de gravité du corps pendulaire (3) permette de filtrer la première valeur d’ordre prédéfinie et la rotation du corps pendulaire (3) sur lui-même, notamment autour de son centre de gravité, permette de filtrer la deuxième valeur d’ordre prédéfinie, et
- une étape de réalisation de ces première(s) (12) et deuxième(s) (13) pistes de roulement.
10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième valeur d’ordre prédéfinie est un multiple de la première valeur d’ordre prédéfinie, et dans lequel: connaissant la forme des première(s) et deuxième(s) pistes de roulement lorsque le déplacement par rapport au support (2) du corps pendulaire (3) ne filtre que la première valeur d’ordre prédéfinie, on détermine la forme des première(s) (12) et deuxième(s) (13) pistes de roulement de manière à ce que :
- la forme déterminée de la première piste de roulement corresponde à un tracé de part et d’autre du tracé correspondant à ladite forme connue de cette première piste de roulement, et
- la forme déterminée de la deuxième piste de roulement corresponde à un tracé de part et d’autre du tracé correspondant à ladite forme connue de cette deuxième piste de roulement,
11. Procédé selon la revendication 10, chaque traversée du tracé correspondant à la forme connue de la première, respectivement deuxième, piste de roulement par le tracé correspondant à la forme déterminée de la première, respectivement deuxième, piste de roulement délimitant deux tronçons du tracé correspondant à la forme déterminée de la première, respectivement deuxième, piste de roulement, et le nombre de tronçons pour la totalité de cette première, respectivement deuxième, piste de roulement étant égal au rapport entre la deuxième valeur d’ordre prédéfinie et la première valeur d’ordre prédéfinie.
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