Brevet FR3023342A1 — publié le 20160108

Système d'amortissement de vibrations pour un dispositif de transmission de couple [0001] L'invention a trait à un dispositif de transmission de couple, et plus particulièrement à un système d'amortissement de vibrations pour un dispositif de transmission de couple. [0002] Le fonctionnement des moteurs alternatifs à combustion interne présente des fluctuations du couple moteur appelées des acyclismes. Les acyclismes se traduisent notamment par la création de vibrations qui se propagent aux différents dispositifs transmettant la puissance issue du moteur. Les vibrations provoquées par les acyclismes sont notamment la cause de nuisances sonores au sein de l'habitacle du véhicule, et d'une dégradation accélérée des dispositifs de transmission couplés directement ou indirectement au moteur du véhicule. [0003] Afin de filtrer et d'absorber les vibrations dues aux acyclismes du moteur, des systèmes d'amortissement de type pendulaire équipent notamment les dispositifs de transmission de couple tels que le volant moteur ou l'embrayage. Ces systèmes d'amortissement génèrent un couple oscillant qui s'oppose au couple du moteur et absorbe une partie des acyclismes du moteur. [0004] Les constructeurs automobiles cherchent de manière continue à réduire les effets des acyclismes du moteur en perfectionnant notamment les systèmes d'amortissement situés sur les dispositifs de transmission de couple. [0005] On connait du document DE 102009042836 un système d'amortissement de vibrations pour un dispositif de transmission de couple, du type volant moteur bi-masse comprenant un disque tournant, ce système d'amortissement comprenant une masselotte ayant une extrémité primaire et une extrémité secondaire, cette masselotte étant montée mobile par rapport au disque. Plus précisément, ce dispositif connu de transmission de couple comprend une masse primaire reliée à un vilebrequin d'un moteur et articulée, via des éléments d'amortissement, à une masse secondaire reliée, quant à elle, à un dispositif d'embrayage. Le disque sur lequel sont montées les masselottes mobiles se présente sous la forme d'un anneau et est fixé sur la masse secondaire du dispositif de transmission. Le système d'amortissement comprend douze masselottes uniformément réparties et montées par paire de part et d'autre du disque, chaque paire de masselotte étant guidée par rapport au disque par l'intermédiaire de deux rouleaux cylindriques libres de se mouvoir au sein de découpes situées à proximité des extrémités primaires et secondaires des masselottes. Les masselottes décrivent un mouvement oscillant, celles-ci se déplaçant ainsi dans un sens horaire et dans un sens antihoraire. Le déplacement de chaque paire de masselottes est stoppé dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire par des butées munies de tampons. En effet, le dispositif d'amortissement comprend des butées d'extrémité se présentant sous la forme de pions entourés d'une bague élastique et fixés sur le disque à proximité des extrémités des masselottes, et d'une butée centrale comprenant un élément absorbant solidaire des masselottes au travers de rivets, cette butée centrale étant mobile au sein d'une ouverture du disque. [0006] Les butées munies de tampons représentent un progrès par rapport aux butées classiques, mais elles demeurent perfectibles. [0007] En effet, ces butées n'absorbent qu'une très faible partie de l'énergie cinétique emmagasinée par la masselotte et peuvent provoquer lors de l'impact des masselottes un effet de « rebond », susceptible d'entrainer un emballement du système d'amortissement. Ce comportement des masselottes entraine ainsi une dégradation accélérée du système d'amortissement et diminue l'efficacité de celui-ci lors de son fonctionnement. [0008] D'autre part, le fait que la butée centrale et la butée d'extrémité agissent simultanément pour stopper une paire de masselottes nécessite une synchronisation, afin que chaque butée puisse absorber un maximum d'énergie cinétique. Cette condition implique une cotation précise des différents éléments composant le système d'amortissement, entrainant un coût de fabrication élevé. [0009] Un premier objectif est de proposer un système d'amortissement de vibrations pour un dispositif de transmission de couple permettant d'absorber l'énergie emmagasinée par la masselotte et d'éviter un effet de « rebond » de celle-ci, susceptible d'entrainer un emballement. [0010] Un second objectif est de proposer un système d'amortissement pour un dispositif de transmission de couple présentant une architecture simple et un faible coût. [0011] Un troisième objectif est de proposer un dispositif de 5 transmission de couple comprenant un disque et un système d'amortissement de vibrations répondant aux objectifs ci-dessus exprimés, le système d'amortissement étant monté sur le disque. [0012] Un quatrième objectif est de proposer un véhicule comprenant un dispositif de transmission répondant à l'objectif ci-dessus exprimé. 10 [0013] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un système d'amortissement de vibrations pour un dispositif de transmission de couple comprenant un disque tournant, ce système d'amortissement comprenant une masselotte ayant une extrémité primaire et une extrémité secondaire, cette masselotte étant montée mobile par rapport 15 au disque, le système d'amortissement comprenant également un frein ayant une surface de friction destinée à être en contact frottant avec une surface de frottement solidaire du disque, le frein étant monté mobile par rapport au disque entre une extrémité primaire et une extrémité secondaire, le frein ayant une surface de butée primaire en 20 regard de l'extrémité primaire, et une surface de butée secondaire en regard de l'extrémité secondaire, le frein étant monté mobile dans deux sens opposés, à savoir : un sens primaire sous l'action de l'extrémité primaire venant en contact avec la surface de butée primaire ; 25 - un sens secondaire sous l'action de l'extrémité secondaire venant en contact avec la surface de butée secondaire. [0014] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : le système d'amortissement de vibrations comprend un ressort 30 positionné entre le disque et le frein, ce ressort étant apte à maintenir le contact entre la surface de friction et la surface de frottement ; le frein comprend une surface cylindrique interne et une surface cylindrique externe reliant la surface de friction et une surface 35 inférieure opposée à la surface de friction et en regard du disque, la surface cylindrique externe étant en regard d'une paroi interne d'une bordure faisant saillie du disque, et la surface cylindrique interne étant en regard d'une face d'appui d'un bossage faisant saillie du disque ; le frein comprend un relief primaire et un relief secondaire, ces reliefs faisant saillie de la surface inférieure et étant situés respectivement à proximité de la surface de butée primaire et de la surface de butée secondaire, les reliefs primaire et secondaire étant aptes à venir respectivement en butée avec une empreinte primaire et une empreinte secondaire du disque ; - le ressort est placé entre la surface inférieure et le disque ; le système d'amortissement de vibrations comprend un couvercle fixé sur le disque, ce couvercle comprenant la surface de frottement de sorte que celle-ci soit positionnée en contact avec la surface de friction ; - le couvercle comprend un orifice qui coopère avec un doigt faisant saillie d'une face supérieure du bossage, de sorte que la surface de frottement soit en contact avec la face supérieure ; le système d'amortissement de vibrations comprend trois masselottes et trois freins. [0015] Il est proposé, en deuxième lieu, un dispositif de transmission de couple comprenant un disque et un système d'amortissement de vibrations tel que décrit ci-dessus, le système d'amortissement étant monté sur le disque. [0016] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule comprenant un dispositif de transmission tel que décrit ci-dessus. [0017] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile comprenant un dispositif de transmission de couple ayant un système d'amortissement de vibrations ; la figure 2 est une vue en perspective de face, éclatée, du dispositif de transmission de couple ; la figure 3 est une vue en perspective de derrière, éclatée, du dispositif de transmission de couple ; la figure 4 est un médaillon de détail en perspective, éclatée, du système d'amortissement de vibrations ; la figure 5 est une vue de face du dispositif de transmission de couple ayant le système d'amortissement de vibrations dans une position intermédiaire (couvercle non représenté) ; la figure 6 est une vue de face du dispositif de transmission de couple, le système d'amortissement de vibrations se déplaçant dans un sens primaire (couvercle non représenté) ; la figure 7 est une vue de face du dispositif de transmission de couple, le système d'amortissement de vibrations se déplaçant dans un sens secondaire (couvercle non représenté) ; la figure 8 est une vue en coupe du dispositif de transmission de couple, selon le plan de coupe VIII-VIII de la figure 7. [0018] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile comprenant un moteur 2 à combustion interne et un dispositif 3 de transmission de couple relié au moteur 2, ce dispositif 3 de transmission de couple permettant notamment de transmettre le couple issu du moteur 2 jusqu'aux roues motrices. [0019] Le dispositif 3 de transmission de couple comprend un disque 4 tournant autour d'un axe de rotation X sur lequel est monté un système 5 d'amortissement de vibrations. [0020] Le système 5 d'amortissement comprend des masselottes 6 ayant une extrémité 7 primaire et une extrémité 8 secondaire, ces masselottes 6 étant montées mobiles par rapport au disque 4. [0021] Le système 5 d'amortissement comprend également des freins 9 ayant une surface 10 de friction destinée à être en contact frottant avec une surface 11 de frottement solidaire du disque 4. [0022] Chaque frein 9 est monté mobile par rapport au disque 4 entre une extrémité 7 primaire et une extrémité 8 secondaire. Chaque frein 9 comporte une surface 12 de butée primaire en regard de l'extrémité 7 primaire, et une surface 13 de butée secondaire en regard de l'extrémité 8 secondaire. [0023] Plus précisément, les freins 9 sont montés mobiles dans deux sens opposés, à savoir : - un sens primaire sous l'action de l'extrémité 7 primaire de la masselotte 6 venant en contact avec la surface 12 de butée primaire du frein 9 (représenté sur la figure 6 par le sens des flèches) ; un sens secondaire sous l'action de l'extrémité 8 secondaire de la masselotte 6 venant en contact avec la surface 13 de butée secondaire du frein 9 (représenté sur la figure 7 par le sens des flèches). [0024] Le système 5 d'amortissement a pour fonction d'absorber et filtrer les vibrations provoquées notamment par les acyclismes du moteur 2 au sein du dispositif 3 de transmission de couple, afin que celles-ci n'engendrent pas, par exemple, de nuisances sonores et/ou des dégradations. [0025] Plus précisément, dans l'exemple illustré, le dispositif 3 de transmission de couple est un volant moteur, autrement appelé volant d'inertie, relié d'une part à un vilebrequin (non représenté) du moteur 2 et d'autre part à un dispositif d'embrayage (non représenté). Cet exemple n'est en rien limitatif : le dispositif 3 de transmission de couple pourrait être un dispositif d'embrayage, ou tout autre dispositif de transmission de couple permettant de transmettre la puissance issue du moteur 2 et donc susceptible d'être soumis aux acyclismes. [0026] Afin de faciliter la compréhension de la description, le dispositif 3 de transmission de couple sera appelé, ci-après, volant 3 moteur. [0027] Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le système 5 d'amortissement possède un nombre de masselottes 6 égal au nombre de freins 9, et en l'occurrence, le système 5 d'amortissement comporte trois masselottes 6 indépendantes et trois freins 9 indépendants uniformément répartis sur le disque 4. [0028] Selon le mode de réalisation illustré notamment sur la figure 2, le disque 4 comporte en son centre une portion 14 bombée apte à recevoir le vilebrequin du moteur 2 et délimitée en périphérie par une bordure 15 cylindrique, cette bordure 15 comprenant une paroi 16 interne. [0029] Selon le mode de réalisation illustré notamment sur la figure 8, chaque frein 9 comprend une surface 17 cylindrique interne et une 35 surface 18 cylindrique externe, coaxiales, reliant la surface 10 de friction et une surface 19 inférieure, cette surface 19 inférieure étant opposée à la surface 10 de friction et en regard du disque 4. [0030] Les surfaces 17, 18 cylindriques interne et externe sont en outre coaxiales avec la paroi 16 interne du disque 4. La surface 18 cylindrique externe est en regard de la paroi 16 interne de la bordure 15 du disque 4. La surface 17 cylindrique interne est en regard d'une face 20 d'appui d'un bossage 21 faisant saillie du disque 4. Le frein 9 est ainsi mobile et guidé latéralement par la paroi 16 interne et la face 20 d'appui. [0031] Chaque frein 9 comporte également un relief 22 primaire et un relief 23 secondaire, ces reliefs 22, 23 étant cylindriques et faisant saillie de la surface 19 inférieure de sorte que les reliefs 22, 23 primaire et secondaire coïncident respectivement avec les surfaces 12, 13 de butée primaire et secondaire. [0032] Les reliefs 22, 23 primaire et secondaire sont aptes à venir respectivement en butée avec une empreinte 24 primaire et une empreinte 25 secondaire formées dans une languette 26 du disque 4, cette languette 26 reliant respectivement la paroi 16 interne et le bossage 21. Les empreintes 24, 25 primaire et secondaire possèdent une forme complémentaire aux reliefs 22, 23 primaire et secondaire. [0033] Selon une variante de réalisation non représentée, la surface de friction est la surface cylindrique externe, et la surface de frottement est la paroi interne du disque. [0034] Selon un mode de réalisation non représenté, les freins sont dépendants les uns des autres en étant reliés entre eux. [0035] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures, le système 5 d'amortissement de vibrations comprend, en outre, un couvercle 27 en forme d'anneau fixé sur le disque 4, ce couvercle 27 comprenant la surface 11 de frottement de sorte que celle-ci soit positionnée en contact avec les surfaces 10 de friction des masselottes 6 [0036] Plus précisément, le couvercle 27 est positionné sur le disque 4 par l'intermédiaire d'orifices 28 qui coopèrent avec des doigts 29 faisant saillie de faces 30 supérieures des bossages 21, la surface 11 de frottement du couvercle 27 étant en contact avec les faces 30 supérieures. Le couvercle 27 est maintenu en position par l'intermédiaire de vis 31, chaque vis 31 coopérant avec un trou 32 lamé et étant vissé au sein d'un trou 33 taraudé formé dans le bossage 21. [0037] Selon le mode de réalisation illustré, chaque masselotte 6 se présente sous la forme d'une lunule délimitée par une façade 34 supérieure et une façade 35 inférieure. Chaque masselotte 6 est positionnée entre le disque 4 et le couvercle 27 de sorte que les façades 35, 34 inférieure et supérieure soient respectivement en regard du disque 4 et du couvercle 27. [0038] Chaque masselotte 6 est tout d'abord guidée par deux pions 36 mobiles par rapport au disque 4 et sensiblement cylindriques, chaque pion 36 ayant une portion 37 inférieure et une portion 38 supérieure aptes à coopérer respectivement avec une rainure 39 du disque 4 et un sillon 40 du couvercle 27, ce sillon 40 et cette rainure 39 étant de formes identiques et placés en regard. Le pion 36 comprend en outre une portion 41 intermédiaire, située entre la portion 37 inférieure et la portion 38 supérieure, cette portion 41 intermédiaire étant délimitée par deux bourrelets 42. [0039] Chaque masselotte 6 comprend deux trous 43 oblongs situés à proximité des extrémités 7, 8 primaire et secondaire, chaque trou 43 oblong coopérant avec la portion 41 intermédiaire d'un pion 36. [0040] Le guidage de chaque masselotte 6 est complété par une bande 44 supérieure et une bande 45 inférieure faisant saillie respectivement de la façade 34 supérieure et de la façade 35 inférieure, ces bandes 44, 45 supérieure et inférieure étant placées respectivement au sein d'une excavation 47 du couvercle 27 et d'un évidement 46 du disque 4. Cet évidement 46 et cette excavation 47 sont de formes identiques et sont placés en regard. [0041] Selon le mode de réalisation illustré, le système 5 d'amortissement de vibrations comprend également des ressorts 48 à lame positionnés entre le disque 4 et les freins 9, chaque ressort 48 étant apte à maintenir le contact entre la surface 10 de friction du frein 9 et la surface 11 de frottement. [0042] Plus précisément, tel que l'on peut le voir sur la figure 4, chaque ressort 48 est placé au sein d'une cavité 49 formée dans la languette 26 et est en contact avec la surface 19 inférieure du frein 9. [0043] Selon un mode de réalisation non représenté, un ressort permet de maintenir le contact entre la surface cylindrique externe du frein sur la paroi interne du disque. [0044] En fonctionnement, c'est à dire lorsque le volant 3 moteur tourne, le système 5 d'amortissement de vibrations génère par le déplacement des masselottes 6, un couple oscillant qui s'oppose au couple du moteur 2 et absorbe une partie des acyclismes du moteur 2. [0045] Lorsque les masselottes 6 se déplacent dans le sens primaire représenté par le sens des flèches sur la figure 6, le freinage de la masselotte 6 débute lorsque l'extrémité 7 primaire de celles-ci rentre en contact avec la surface 12 de butée primaire du frein 9. Ce freinage est réalisé, comme on peut le voir sur la figure 8, par l'intermédiaire du contact frottant entre la surface 11 de frottement et la surface 10 de friction. [0046] Dans le sens secondaire, représenté par le sens des flèches sur la figure 7, le freinage de la masselotte 6 débute lorsque l'extrémité 8 secondaire de celles-ci rentre en contact avec la surface 13 de butée secondaire. Ce freinage est également réalisé, comme on peut le voir sur la figure 8, par l'intermédiaire du contact frottant entre la surface 11 de frottement et la surface 10 de friction. [0047] Avantageusement, afin de minimiser le bruit lors du contact de la masselotte 6 avec le frein 9, un élément amortissant peut être ajouté sur les surfaces 12, 13 de butée primaire et secondaire. [0048] En fonctionnement, le système 5 d'amortissement est également soumis à la force centrifuge engendré par la rotation du volant 3 moteur. Cette force centrifuge plaque notamment la surface 18 cylindrique externe du frein 9 sur la paroi 16 interne du disque 4 entrainant un contact frottant lors du déplacement du frein 9, ce contact participant ainsi au freinage de la masselotte 6. L'intensité de ce contact dépend d'une part du régime moteur et d'autre part de la masse du frein 9. [0049] Ainsi, le système 5 d'amortissement offre la possibilité de pouvoir régler l'intensité du freinage des masselottes 6 en faisant varier la masse des freins 9 et la raideur des ressorts 48. [0050] Selon un autre mode de réalisation non représenté, une seconde masselotte dépendante ou indépendante d'une première masselotte est superposée sur celle-ci de sorte que la façade 34 supérieure de la première masselotte soit en regard de la façade 35 inférieure de la seconde masselottes, ces deux masselottes rentrant en contact avec les mêmes freins 9. [0051] Le système 5 d'amortissement de vibrations qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages. [0052] Premièrement, l'énergie cinétique emmagasinée par les masselottes 6 du système 5 d'amortissement est absorbée par les freins 9 lorsque les masselottes 6 sont en fin de course. Les freins 9 permettent d'éviter un effet de « rebond » des masselottes 6, susceptible d'entrainer un emballement du système 5 d'amortissement de vibrations. [0053] Deuxièmement, le système 5 d'amortissement permet de freiner les masselottes 6 en fin de course, tout en laissant celles-ci libres de se mouvoir dans le sens primaire ou dans le sens secondaire, en fonction du régime moteur. [0054] Troisièmement, le système 5 d'amortissement s'adapte automatiquement au régime moteur. En effet, lorsque les masselottes 6 se déplacent par exemple dans le sens primaire, plus l'énergie emmagasinée par les masselottes 6 est importante, plus elles repousseront loin les freins 9, et plus les masselottes 6 seront freinées tôt lorsqu'elles se déplaceront dans le sens secondaire. A l'inverse, lorsque l'énergie emmagasinée par les masselottes 6 est faible, celles-ci repoussent très peu les freins 9, cela entrainant un début de freinage retardé dans le sens inverse. [0055] Quatrièmement, l'architecture du système 5 d'amortissement est simple avec un nombre de pièces réduit. Cette architecture, associée au fait que les masselottes 6 et les freins 9 soient standardisés, permet d'obtenir un coût réduit aussi bien au niveau des pièces qu'au niveau de l'assemblage. REVENDICATIONS1. Système (5) d'amortissement de vibrations pour un dispositif (3) de transmission de couple comprenant un disque (4) tournant, ce système (5) d'amortissement comprenant une masselotte (6) ayant une extrémité (7) primaire et une extrémité (8) secondaire, cette masselotte (6) étant montée mobile par rapport au disque (4), caractérisé en ce que le système (5) d'amortissement comprend également un frein (9) ayant une surface (10) de friction destinée à être en contact frottant avec une surface (11) de frottement solidaire du disque (4), le frein (9) étant monté mobile par rapport au disque (4) entre une extrémité (7) primaire et une extrémité (8) secondaire, le frein (9) ayant une surface (12) de butée primaire en regard de l'extrémité (7) primaire, et une surface (13) de butée secondaire en regard de l'extrémité (8) secondaire, le frein (9) étant monté mobile dans deux sens opposés, à savoir : un sens primaire sous l'action de l'extrémité (7) primaire venant en contact avec la surface (12) de butée primaire ; un sens secondaire sous l'action de l'extrémité (8) secondaire venant en contact avec la surface (13) de butée secondaire. 2. Système (5) d'amortissement de vibrations selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (48) positionné entre le disque (4) et le frein (9), ce ressort (48) étant apte à maintenir le contact entre la surface (10) de friction et la surface (11) de frottement. 3. Système (5) d'amortissement de vibrations selon la revendication 2, caractérisé en ce que le frein (9) comprend une surface (17) cylindrique interne et une surface (18) cylindrique externe reliant la surface (10) de friction et une surface (19) inférieure opposée à la surface (10) de friction et en regard du disque (4), la surface (18) cylindrique externe étant en regard d'une paroi (16) interne d'une bordure (15) faisant saillie du disque (4), et la surface (17) cylindrique interne étant en regard d'une face (20) d'appui d'un bossage (21) faisant saillie du disque (4). 4. Système (5) d'amortissement de vibrations selon la revendication 3, caractérisé en ce que le frein (9) comprend un relief (22) primaire et un relief (23) secondaire, ces reliefs (22), (23) faisant saillie de la surface (19) inférieure et étant situés respectivement à proximité de la surface (12) de butée primaire et de la surface (13) de butée secondaire, les reliefs (22), (23) primaire et secondaire étant aptes à venir respectivement en butée avec une empreinte (24) primaire et une empreinte (25) secondaire du disque (4). 5. Système (5) d'amortissement de vibrations selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le ressort (48) est placé entre la surface (19) inférieure et le disque (4). 6. Système (5) d'amortissement de vibrations selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle (27) fixé sur le disque (4), ce couvercle (27) comprenant la surface (11) de frottement de sorte que celle-ci soit positionnée en contact avec la surface (10) de friction. 7. Système (5) d'amortissement de vibrations selon la revendication 6, caractérisé en ce que le couvercle (27) comprend un orifice (28) qui coopère avec un doigt (29) faisant saillie d'une face (30) supérieure du bossage (21) de sorte que la surface (11) de frottement soit en contact avec la face (30) supérieure. 8. Système (5) d'amortissement de vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend trois masselottes (6) et trois freins (9). 9. Dispositif (3) de transmission de couple comprenant un disque (4) et un système (5) d'amortissement de vibrations selon l'une des revendications précédentes, le système (5) d'amortissement étant monté sur le disque (4). 10. Véhicule (1) automobile comprenant un dispositif (3) de transmission de couple selon la revendication 9.