Brevet FR3010163A1 — publié le 20150306

Dispositif d'amortissement pendulaire La présente invention concerne un dispositif d'amortissement pendulaire, notamment pour véhicule automobile. Un tel dispositif, également appelé oscillateur pendulaire ou pendule, est notamment destiné à équiper une transmission d'un véhicule automobile. Dans une transmission de véhicule automobile, on associe généralement au moins un système d'amortissement de torsion à un embrayage apte à relier sélectivement le moteur à la boîte de vitesses. Un moteur à explosion génère des acyclismes du fait des explosions se succédant dans les cylindres du moteur, ces acyclismes variant notamment en fonction du nombre de cylindres. Le système d'amortissement comporte classiquement des ressorts et des éléments de friction ayant pour fonction de filtrer les vibrations dues aux acyclismes de rotation du moteur et intervient avant la transmission du couple moteur à la boîte de vitesses. Cela permet d'éviter que de telles vibrations passent dans la boîte de vitesses et y provoquent des chocs, bruits et nuisances sonores indésirables. Afin d'améliorer encore la filtration, il est connu d'utiliser un dispositif d'amortissement pendulaire, en plus du dispositif d'amortissement usuel. La demande de brevet FR 2 981 714, au nom de la Demanderesse, divulgue un dispositif d'amortissement pendulaire comportant un support annulaire destiné à être entraîné en rotation autour de son axe et des masses pendulaires montées en périphérie externe du support. Chaque masse est animée d'un mouvement pendulaire en fonctionnement et comporte deux parties, montées axialement de part et d'autre du support et reliées par trois entretoises traversant chacune une ouverture du support. Un rouleau est monté entre une piste de roulement ménagée dans chaque entretoise et le bord de l'ouverture correspondante du support. Les entretoises sont fixées aux deux parties de la masse par rivetage. Les têtes des rivets prennent appui sur les faces radiales externes des parties de la masse, c'est-à-dire sur les faces opposées au support annulaire. Les entretoises et les rouleaux sont tous situés dans un même plan radial. En réaction aux irrégularités ou acyclismes de rotation, chaque masse se déplace de manière à ce que son centre de gravité oscille de façon pendulaire. La fréquence d'oscillation de chaque masse est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre moteur, le multiple correspondant pouvant par exemple prendre une valeur proche du rang de l'harmonique prépondérant des vibrations responsables des fortes irrégularités de rotation au voisinage du ralenti. Un tel dispositif comporte de nombreuses pièces qu'il faut assembler les unes aux autres, ce qui peut être fastidieux. En outre, les entretoises et les rouleaux étant situés dans un même plan radial, l'ensemble formé par les deux masses opposées et par les entretoises peut basculer latéralement et frotter contre les faces radiales du support, ce qui perturbe le bon fonctionnement des masses pendulaires et réduit leur efficacité. Afin d'éviter cela, il est nécessaire d'ajouter des patins entre les masses et le support, visant à réduire les coefficients de frottement ainsi que les surfaces en frottement. L'ajout de patins n'apporte qu'une solution partielle au problème du basculement et des frottements engendrés par un tel basculement. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, 25 efficace et économique à ces problèmes. A cet effet, elle propose un dispositif d'amortissement pendulaire comportant au moins une masse pendulaire montée de façon mobile sur un support destiné à être entraîné en rotation autour d'un axe, caractérisé en ce que, ladite masse comportant un plan médian, une première piste de 30 roulement est formée d'un côté dudit plan médian sur la masse et une deuxième et une troisième pistes de roulement sont formées de l'autre côté dudit plan médian sur la masse, les deuxième et troisième pistes de roulement étant écartées circonférentiellement l'un de l'autre, un organe de roulement étant monté entre chaque piste de roulement de la masse et une piste de roulement correspondante du support. Les positions des pistes de roulement et des rouleaux de part et d'autre du plan médian de la masse permettent d'éviter son basculement et d'assurer la stabilité du dispositif en fonctionnement. Une telle structure permet donc d'améliorer l'efficacité du dispositif d'amortissement pendulaire. Les masses étant supportées par l'intermédiaire de trois rouleaux écartés les uns des autres et/ou décalés axialement par rapport au plan médian, le système cinématique formé par chaque masse n'est pas sur-contraint, tout en étant stable. Selon une caractéristique de l'invention, les pistes de roulement de la masse sont formées par des parties en saillie s'étendant axialement depuis la masse, en direction du support. De préférence, les parties en saillie de la masse viennent de matière avec le reste de la masse correspondante. Les parties en saillie sont par exemple formées par un procédé d'extrusion de la masse, visant à déplacer de la matière de la masse pour former une zone en saillie. Dans un tel cas, la masse est exempte de trou. En variante, les parties en saillie peuvent être formées par des pièces additionnelles, montés par exemple en force dans des ouvertures ou des logements prévus à cet effet dans la masse. Selon une autre caractéristique de l'invention, les pistes de roulement de la masse et du support sont formées par des surfaces concaves. La forme des pistes de roulement définit la trajectoire de la masse pendulaire. Avantageusement, les organes de roulement sont des rouleaux. Dans ce cas, les rouleaux et les pistes de roulement peuvent être conçus de façon à ce que les rouleaux soient aptes à rouler le long d'une ligne sur chaque piste de roulement correspondante. De cette manière, la zone de contact entre chaque rouleau et chaque piste de roulement est ponctuelle ou quasi-ponctuelle. Selon une forme de réalisation de l'invention, le support comporte deux parties latérales couplées en rotation l'une à l'autre, les masses étant intercalées axialement entre lesdites parties du support, et en ce que, pour chaque masse, une première piste de roulement est formée sur l'une des parties du support, une deuxième et une troisième pistes de roulement étant formées sur l'autre partie du support. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, la masse comporte deux parties latérales reliées l'une à l'autre, situées de part et d'autre du support, la première piste de roulement étant formée sur l'une des parties latérales de la masse, la deuxième et la troisième pistes de roulement étant formées sur l'autre partie latérale de la masse. En outre, le dispositif peut comporter plusieurs masses pendulaires de même structure, les positions des pistes de roulement par rapport au plan médian de deux masses circonférentiellement adjacentes et/ou de deux masses diamétralement opposées étant inversées, de façon à réduire ou annuler le balourd. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d'un dispositif d'amortissement pendulaire selon une première forme de réalisation de l'invention, - la figure 2 une vue de face du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue de face d'une masse pendulaire équipant le dispositif des figures 1 à 4, - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5, - la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 5, - les figures 8 et 9 sont des vues en perspective de la masse pendulaire de la figure 5, - la figure 10 est une vue schématique, en coupe radiale, d'une partie d'un dispositif d'amortissement pendulaire selon une seconde forme de réalisation de l'invention, - la figure 11 est une vue en coupe axiale d'une partie du dispositif de la figure 10. Les figures 1 à 9 représentent un dispositif d'amortissement pendulaire 1 selon une première forme de réalisation. Ce dispositif 1 est destiné à équiper une transmission d'un véhicule automobile et comporte un support annulaire 2 formé de deux parties 2a, 2b et destiné à tourner autour d'un axe A. Chaque partie 2a, 2b comporte une zone périphérique interne 3, s'étendant radialement, comportant des trous 4 permettant le rivetage des deux parties 2a, 2b entre elles, et une zone périphérique externe 5, s'étendant radialement et décalée axialement par rapport à la zone périphérique interne 3. Les zones périphériques interne 3 et externe 5 sont reliées l'une à l'autre par une zone tronconique 6. Chaque zone périphérique externe 5 comporte des logements 7 formés par extrusion, c'est-à-dire par déplacement de la matière, les logements 7 débouchant en regard de la partie opposée 2b, 2a. Les logements 7 d'une partie 2a, 2b sont décalés circonférentiellement par rapport aux logements 7 de l'autre partie 2b, 2a, pour les raisons exposées après. Chaque logement 7 a une forme générale de triangle isocèle, les sommets du triangle étant arrondis. La base 8 du triangle isocèle est située radialement à l'intérieur et s'étend perpendiculairement à la direction radiale. Le sommet 9 opposé à la base 8 est, quant à lui, situé radialement à l'extérieur. Du fait de l'extrusion des logements 7, de la matière extrudée ou déplacée 10 fait saillie axialement sur la face radiale 11 opposée au logement 7. Dans la forme de réalisation représentée aux figures, le logement 7 débouche sur la face 11, au niveau du sommet radialement externe 9. Ce sommet arrondi 9 est défini par une surface concave 12 apte à former une piste de roulement, comme cela est mieux décrit après. Des masses pendulaires 13, ici au nombre de six, sont montées entre les zones périphériques externes 5 des parties 2a, 2b du support 2. Chaque masse 13 a une forme générale d'arc de cercle et comporte un bord périphérique radialement interne 14 et un bord périphérique radialement externe 15 courbes, reliés par des bords latéraux 16 radiaux ou légèrement convexes. Le bord périphérique externe 15 comporte un évidement hémicirculaire 17 situé en partie médiane dudit bord externe 15. Chaque masse 13 comporte deux faces latérales 18 radiales à partir desquelles s'étendent des zones en saillie 19a, 19b, 19c (également référencées 19, de façon générique). En particulier, chaque masse 13 comporte une première face latérale 18 à partir de laquelle s'étend une seule zone en saillie 19a, située en partie médiane, et une seconde face latérale 18 à partir de laquelle s'étendent deux zones en saillie 19b, 19c, situées dans les zones d'extrémité de la masse correspondante 13. Les zones en saillie 19 s'étendent axialement en direction des parties 2a, 2b du support 2 et sont formées par extrusion, c'est-à-dire par déplacement de matière. Ainsi, en regard de chaque zone en saillie 19 est formée une zone en creux 20 débouchant sur la face latérale 18 opposée de la masse 13. Chaque zone en saillie 19 comporte une section globalement constante sur toute sa longueur. Plus particulièrement, chaque zone en saillie 19 comporte un bord périphérique interne 21 et un bord périphérique externe 22 courbes (figure 5). Le bord périphérique externe 22 est une surface concave et forme une piste de roulement pour un rouleau correspondant 23. Le bord périphérique interne 21, de forme convexe, comporte deux évidements arrondis 24 au niveau de ses extrémités 10 circonférentielles. Ainsi, en vue de face, chaque zone en saillie 19 comporte deux cornes latérales 25 arrondies au niveau de son bord périphérique externe 22.. Les zones en saillie 19 sont engagées dans les logements 7 des parties 2a, 21s. chaque rouleau 23 étant apte à rouler à la fois sur la piste de 15 roulement forrnée par la face concave 12 du sommet 9 et sur la piste de roulement formée par la face concave 22 de la zone en saillie 19. On rappelle qu'en fonctionnement, les masses pendulaires 13 sont soumises â des efforts centrifuges tendant à les éloigner de l'axe de rotation A du support 2. 20 De préférence, les masses 23 et le support 2 sont métalliques. Les masses 1.3 ont des structures identiques mais leurs orientations varient en fonction de leur position. En effet, deux masses 13 adjacentes ont des orientations opposées. De même, deux niasses 13 diamétralement opposées ont également des orientations opposées 25: Ainsi, si l'une des masses 13 possède une seule zone en saillie 19a s'étendant axialement vers la gauche à la figure 1 par exemple et deux zones en saillie 19b, 19c s'étendant axialement vers là droite, alors les masses 13 directement adjacentes et la masse 13 diamétralement opposée -30 possèdent deux zones en saillie 19b, 19c s'étendant axialement vers la droite et une seule zone en saillie 19a s'étendant axialement vers la gauche. Chaque rouleau 23 a une longueur légèrement inférieure à la dimension axiale de la zone en saillie 19 correspondante. En outre, chaque rouleau 23 présente un diamètre plus important dans sa zone médiane qu'à ses extrémités. De cette manière, on s'assure que le rouleau 23 est en appui sur chacune des pistes de roulement correspondantes 12, 22 au niveau d'une ligne 26 située uniquement dans la zone médiane du rouleau 23 (figure 1). Le contact entre le rouleau 23 et chaque piste de roulement 12, 22 est donc ponctuel ou quasi-ponctuel. Par conséquent, chaque masse 13 est en appui sur le support 2 par trois points écartés circonférentiellement les uns des autres et situés de part et d'autre du plan médian de ladite masse 13. On garantit ainsi la stabilité de la masse pendulaire 13, en évitant notamment son basculement latéral en fonctionnement. De cette manière, on limite ou évite les frottements entre les masses 13 et le support 2, ce qui augmente l'efficacité de la filtration. Le nombre de pièces d'un tel dispositif d'amortissement pendulaire 1 est également limité. En outre, compte tenu de leur structure, les masses 20 pendulaires 13 présentent chacune une masse importante. Les figures 10 et 11 représentent schématiquement une partie d'un dispositif d'amortissement pendulaire 1 selon une seconde forme de réalisation de l'invention, se distinguant de celle exposée précédemment en ce que le support 2 s'étend radialement le long du plan médian des masses 25 pendulaires 13. Chaque masse pendulaire 13 est composée de deux parties radiales 13a, 13b, disposées de part et d'autre du support 2 et reliées à leur périphérie radialement externe part une partie de liaison 13c. Les deux parties 13a, 13b et la partie de liaison 13c peuvent être monobloc ou formées de pièces distinctes fixées les unes aux autres. Des zones en 30 saillie 19a, 19b, 19c sont formées par extrusion, dans chacune des parties 13a, 13b des masses pendulaires 13, lesdites zones 19a, 19b, 19c s'étendant axialement en direction du support 2. Comme précédemment, chaque masse pendulaire 13 comporte une seule zone en saillie 19a située d'un côté du plan médian, c'est-à-dire au niveau de l'une 13a des parties 13a, 13b de la masse 13, et dans une zone circonférentiellement médiane de la masse 13, et deux zones en saillie 19b, 19c situées de l'autre côté du plan médian, c'est-à-dire au niveau de l'autre 13b des parties 13a, 13b de la masse 13, dans les zones d'extrémité de la masse 13. Le support 2 comporte une partie annulaire externe 27 dont la périphérie interne comporte des zones concaves 28, aptes à former des pistes de roulement pour des rouleaux 23, reliée à une partie interne (non représentée) par des bras radiaux 29, par exemple. Comme précédemment, des rouleaux 23 sont montés entre les surfaces concaves 22 des zones en saillie 19a, 19b, 19c et les surfaces concaves 28 du support 2. En plus des avantages décrits précédemment, un tel dispositif 1 permet d'utiliser des masses pendulaires 13 ayant une masse importante et pouvant être placées sur un diamètre important, de façon à augmenter l'efficacité de la filtration. REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) comportant au moins une masse pendulaire (13) montée de façon mobile sur un support (2) destiné à être entraîné en rotation autour d'un axe (A), caractérisé en ce que, ladite masse (13) comportant un plan médian, une première piste de roulement (22, 19a) est formée d'un côté dudit plan médian sur la masse, et une deuxième et une troisième pistes de roulement (22, 19b, 19c) formées de l'autre côté dudit plan médian sur la masse, les deuxième et troisième pistes de roulement (22, 1 9c, 1 9c) étant écartées circonférentiellement l'une de l'autre, un organe de roulement (23) étant monté entre chaque piste de roulement (22, 19a, 19b, 19c) de la masse (13) et une piste de roulement correspondante (12) du support (2). 2. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon I a revendication 1, caractérisé en ce que les pistes de roulement (22, 19a, 19b, 19c) de la masse (13) sont formées par des parties en saillie (19a, 19b, 19c) s'étendant axialement depuis la masse (13), en direction du support (2). 3. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties en saillie (19a, 19b, 19c) de la masse (13) viennent de matière avec le reste de la masse correspondante. 4. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pistes de roulement (22, 19a, 19b, 19c, 12) de la masse (13) et du support (2) sont formées par des surfaces concaves. 5. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes de roulement sont des rouleaux (23). 6. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rouleaux (23) et les pistes deroulement (22, 19a, 19b, 19c, 12) sont conçus de façon à ce que les rouleaux (23) soient aptes à rouler le long d'une ligne sur chaque piste de roulement correspondante (22, 19a, 19b, 19c, 12). 7. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (2) comporte deux parties latérales (2a, 2b) couplées en rotation l'une à l'autre, les masses (13) étant intercalées axialement entre lesdites parties (2a, 2b) du support (2), et en ce que, pour chaque masse (13), une première piste de roulement (12) est formée sur l'une (2a) des parties (2a, 2b) du support (2), une deuxième et une troisième pistes de roulement (12) étant formées sur l'autre partie (2b) du support (2). 8. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la masse (13) comporte deux parties latérales (13a, 13b) reliées l'une à l'autre, situées de part et d'autre du support (2), la première piste de roulement (22, 19a) étant formée sur l'une (13a) des parties latérales (13a, 13b) de la masse (13), la deuxième et la troisième pistes de roulement (22, 19b, 19c) étant formées sur l'autre partie latérale (13b) de la masse (13). 9. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs masses pendulaires (13) de même structure, les positions des pistes de roulement (22, 19a, 19b, 19c) par rapport au plan médian de deux masses (13) circonférentiellement adjacentes et/ou de deux masses (13) diamétralement opposées étant inversées.25