Brevet FR3031555A1 — publié le 20160715

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à un mécanisme de filtrage entre deux organes tournants. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Afin d'atténuer les fluctuations de couple entre un moteur thermique et une boîte de transmission, il est commun d'interposer un mécanisme de filtrage à accumulateur d'énergie potentielle élastique, et notamment un double volant amortisseur présentant un volant primaire et un volant secondaire entre lesquels est interposé un accumulateur d'énergie potentielle élastique à ressorts, ou un amortisseur à longue course présentant un volant primaire, un volant de sortie que nous dirons ici ternaire, et une rondelle de phasage formant un volant secondaire entre le volant primaire et le volant ternaire, un premier accumulateur d'énergie potentielle élastique à ressorts étant interposé entre volant primaire et volant secondaire, et un deuxième entre volant secondaire et volant ternaire. [0003] Avec les générations récentes de moteurs thermiques et les moteurs en développement, on constate une augmentation du couple moteur à bas régime, qui génère des bourdonnements. Dans ces conditions, les performances des mécanismes de filtrage classiques trouvent leurs limites. EXPOSE DE L'INVENTION [0004] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à améliorer les performances de filtrage lorsque le couple est élevé, notamment à bas régime. Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un mécanisme de filtrage de fluctuations de couple autour d'un axe de révolution, comportant: - un organe primaire tournant autour de l'axe de révolution, un organe secondaire tournant autour de l'axe de révolution et apte à osciller angulairement par rapport à l'organe primaire dans un sens direct d'oscillation au moins d'une position angulaire de fin de course rétrograde à une position angulaire de fin de course directe, et dans un 3031555 2 sens rétrograde d'oscillation opposé au sens direct d'oscillation, de la position angulaire de fin de course directe à la position angulaire de fin de course rétrograde, et un dispositif d'accumulation d'énergie potentielle élastique disposé 5 entre l'organe primaire et l'organe secondaire de manière à générer un couple de rappel de l'organe secondaire vers une position d'équilibre intermédiaire entre la position angulaire de fin de course rétrograde et la position angulaire de fin de course directe, le couple de rappel variant de façon continûment croissante depuis une valeur minimale négative 10 lorsque l'organe secondaire est dans la position de fin de course rétrograde à une valeur maximale positive lorsque l'organe secondaire est dans la position de fin de course directe, avec une raideur angulaire variable qui, sur une plage d'oscillation située entre une position angulaire d'inflexion O et la position angulaire de fin de course directe 15 OFCD, est inférieure à une pente moyenne KMoyen définie comme le rapport entre d'une part la différence entre la valeur maximale du couple de rappel dans la position de fin de course directe et la valeur minimale négative du couple dans la position de fin de course rétrograde et d'autre part la différence angulaire entre la position 20 angulaire de fin de course directe et la position angulaire de fin de course rétrograde: K3(0) REVENDICATIONS1 Mécanisme de filtrage (10) de fluctuations de couple autour d'un axe de révolution (100), comportant: - un organe primaire (12) tournant autour de l'axe de révolution (100), et - un organe secondaire (14) tournant autour de l'axe de révolution (100) et apte à osciller angulairement par rapport à l'organe primaire (12) dans un sens direct d'oscillation au moins d'une position angulaire de fin de course rétrograde à une position angulaire de fin de course directe, et dans un sens rétrograde d'oscillation opposé au sens direct d'oscillation, de la position angulaire de fin de course directe à la position angulaire de fin de course rétrograde, caractérisé en ce que le mécanisme comporte en outre un dispositif d'accumulation d'énergie potentielle élastique (16, 18) disposé entre l'organe primaire (12) et l'organe secondaire (14) de manière à générer un couple de rappel de l'organe secondaire (14) vers une position d'équilibre (PES) intermédiaire entre la position angulaire de fin de course rétrograde (FCR) et la position angulaire de fin de course directe (FCD), le couple de rappel variant de façon continûment croissante depuis une valeur minimale négative lorsque l'organe secondaire est dans la position de fin de course rétrograde (FCR) à une valeur maximale positive lorsque l'organe secondaire (14) est dans la position de fin de course directe (FCD), avec une raideur angulaire variable qui, sur une plage d'oscillation située entre une position angulaire d'inflexion (R2) et la position angulaire de fin de course directe (FCD), est inférieure à une raideur moyenne entre la position de fin de course rétrograde (FCR) et la position de fin de course directe (FCD), définie comme le rapport entre d'une part la différence entre la valeur maximale positive du couple dans la position de fin de course directe et la valeur minimale négative du couple dans la position de fin de course rétrograde et d'autre part la différence angulaire entre la 3031555 32 position angulaire de fin de course directe (FCD) et la position angulaire de fin de course rétrograde (FCR). 2. Mécanisme de filtrage de fluctuations de couple selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que lorsque l'organe secondaire se trouve dans une zone de débattement angulaire à faible raideur couvrant au moins 40%, et de préférence au moins 50% de la course entre la position angulaire d'inflexion (R2) et la position angulaire de fin de course directe (FCD), le mécanisme présente une raideur angulaire apparente inférieure à 80% de 10 la raideur moyenne. 3. Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'accumulation d'énergie potentielle élastique comporte un accumulateur d'énergie potentielle 15 élastique à raideur variable (18) disposé entre l'organe primaire (12) et l'organe secondaire (14) de manière à accumuler de l'énergie potentielle élastique au moins lorsque l'organe secondaire (14) s'éloigne dans le sens direct d'une position angulaire d'inflexion (R2) intermédiaire entre la position de fin de course rétrograde (FCR) et la position de fin de course 20 directe (FCD), et à effectuer un travail au moins lorsque l'organe secondaire (14) se rapproche dans le sens rétrograde de la position angulaire d'inflexion (R2), en générant une raideur angulaire apparente K2 entre l'organe primaire et l'organe secondaire, la raideur angulaire apparente K2 étant négative entre la position angulaire d'inflexion et la 25 position angulaire de fin de course directe. 4. Mécanisme de filtrage de fluctuations de couple selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'accumulation d'énergie potentielle élastique comporte un accumulateur d'énergie potentielle élastique 30 bidirectionnel (16) disposé entre l'organe primaire (12) et l'organe secondaire (14) de manière accumuler de l'énergie potentielle élastique lorsque l'organe secondaire (14) s'éloigne d'une position angulaire de 3031555 33 5 5. 10 6. 15 20 7. 25 30 8. référence (R1) intermédiaire entre la position angulaire de fin de course rétrograde (FCR) et la position angulaire de fin de course directe (FCD), et à fournir un travail lorsque l'organe secondaire se rapproche de la position angulaire de référence (R1), dans le sens direct d'oscillation et dans le sens rétrograde d'oscillation, en générant une raideur angulaire apparente K1 entre l'organe primaire et l'organe secondaire. Mécanisme de filtrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la position angulaire d'inflexion (R2) est située entre la position angulaire de fin de course rétrograde (FCR) et la position angulaire de référence (R1). Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie potentielle élastique bidirectionnel (16) génère un couple de rappel Cl sur l'organe secondaire (14) et l'accumulateur d'énergie potentielle élastique à raideur variable (18) génère un couple de rappel C2 sur l'organe secondaire (14) qui, en l'absence de rotation du mécanisme, s'équilibre avec le couple de rappel Cl lorsque l'organe secondaire se trouve dans une position d'équilibre statique (PES) intermédiaire entre la position de fin de course rétrograde (FCR) et la position angulaire de référence (R1), et de préférence entre la position de fin de course rétrograde (FCR) et la position angulaire d'inflexion (R2). Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la raideur angulaire apparente K1 est constante ou varie de moins de 10% lorsque l'organe secondaire (14) passe de la position de fin de course rétrograde (FCR) à la position de fin de course directe (FCD). Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la raideur angulaire apparente K2 a une valeur absolue supérieure à 25% et de préférence supérieure à 40% de la valeur 3031555 34 5 9. 10 10. 15 20 11. 25 12. 30 absolue de la raideur angulaire apparente K1 sur une portion d'au moins 40% et de préférence d'au moins 50% de la course entre la position angulaire d'inflexion (R2) et la position angulaire de fin de course directe (FCD). Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie potentielle élastique bidirectionnel (18) comporte des ressorts (18.2, 18.22) travaillant entre l'organe primaire (12) et l'organe secondaire (14). Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce l'accumulateur d'énergie potentielle élastique à raideur variable (18) est disposé de manière à accumuler de l'énergie potentielle élastique lorsque l'organe secondaire (16) se rapproche de la position angulaire d'inflexion (R2) intermédiaire dans le sens direct, et à effectuer un travail lorsque l'organe secondaire (14) s'éloigne de la position angulaire d'inflexion (R2) dans le sens rétrograde, la raideur angulaire apparente K2 étant positive entre la position angulaire de fin de course rétrograde (FCR) et la position angulaire d'inflexion (R2). Mécanisme de filtrage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la raideur angulaire apparente K2 décroît continûment entre la position de fin de course rétrograde (FCR) et la deuxième position angulaire (R2) de référence dans le sens direct. Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie potentielle élastique à raideur variable (18) comporte un élément de guidage (18.21, 118.1) et un élément guidé (18.23, 118.2), coopérant avec l'élément de guidage (18.21, 118.1) pour se déplacer par rapport à l'élément de guidage (18.21, 118.1) sur une trajectoire de guidage (200, 300, 18.10) fixe par rapport à l'élément de guidage (18.21, 118.1), dans une direction de travail pour 3031555 effectuer un travail et dans une direction d'accumulation pour accumuler de l'énergie potentielle élastique. 13. Mécanisme de filtrage selon la revendication 12, caractérisé en ce que 5 l'accumulateur d'énergie potentielle élastique à raideur variable (18) comporte un élément d'accumulation d'énergie potentielle élastique, de préférence un ressort mécanique (18.22) ou pneumatique (118.3) agissant entre l'élément de guidage (18.21, 118.1) et l'élément guidé (18.23, 118.2). 10 14. Mécanisme de filtrage selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la trajectoire de guidage (200, 300, 118.10) est rectiligne. 15. Chaîne cinématique de transmission comportant un organe menant (2), un 15 organe mené (3), un embrayage (5) situé entre l'organe menant (2) et l'organe mené (3), caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un mécanisme de filtrage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, cinématiquement interposé entre l'organe menant (2) et l'embrayage (5). 20