Brevet FR3035942A1 — publié le 20161111

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à la filtration des acyclismes d'un moteur à combustion interne, notamment pour une application à un véhicule automobile, et notamment à un ensemble de propulsion intégrant un mécanisme de filtration, pouvant constituer soit un volant primaire fixé à un vilebrequin soit un composant d'un double volant amortisseur ou d'un amortisseur à longue course. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Afin d'atténuer les irrégularités de rotation d'un vilebrequin de moteur à combustion interne, principalement à des vitesses entre la vitesse de ralenti et une vitesse de régime intermédiaire, par exemple environ 2500 tours/min, il a été proposé dans le document FR2857073 d'accoupler directement au vilebrequin d'un moteur à combustion interne un volant d'inertie atténuateur de vibrations de torsion ou de fluctuations de vitesse de révolution, constitué d'une première masse d'inertie solidaire en rotation du vilebrequin et comportant une couronne de démarreur et un plateau de réaction d'un embrayage à friction, et d'une deuxième masse d'inertie mobile en rotation par rapport à la première, grâce à des modules de liaison articulés comportant chacun au moins un bras oscillant pivotant par rapport à la première masse d'inertie autour d'un axe parallèle à l'axe de révolution, une masse oscillante positionnée à une extrémité libre du bras oscillant de manière à être mobile dans une direction essentiellement radiale, et une bielle reliant un point intermédiaire du bras oscillant à la deuxième masse d'inertie. Par effet centrifuge, les modules articulés s'opposent à la rotation relative des masses d'inertie en exerçant un couple de rappel sensiblement proportionnel à la rotation relative des deux masses d'inertie et au carré de la vitesse de révolution de la masse d'inertie liée au vilebrequin. [0003] La loi de comportement de ce volant d'inertie permet d'obtenir un filtrage particulièrement optimisé pour un régime de vitesse de révolution, et dont l'effet reste bénéfique bien que non optimal sur une plage de valeurs de vitesse de révolution autour du régime optimisé. Mais le mécanisme ne dispose pas de 3035942 2 paramètres d'ajustement permettant d'optimiser le filtrage sur une plage de valeurs de vitesse de révolution. EXPOSE DE L'INVENTION [0004] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à 5 améliorer la filtration des variations de couple moteur à bas régime, et notamment sur une plage de valeurs de vitesse de révolution à partir du régime de ralenti. [0005] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un mécanisme de filtration de fluctuations de couple pour un ensemble de propulsion comportant un moteur à combustion interne comportant un vilebrequin tournant 10 autour d'un axe de révolution et présentant une fréquence principale d'acyclisme Fm(1) variant en fonction d'une vitesse de révolution D. du vilebrequin, le mécanisme de filtration de fluctuations de couple comportant un organe à amortir apte à être entraîné directement ou indirectement par le vilebrequin en rotation autour de l'axe de révolution, un volant d'inertie oscillant tournant autour de l'axe de révolution par 15 rapport à l'organe à amortir, et au moins un module de liaison permettant un débattement angulaire du volant d'inertie oscillant par rapport à l'organe à amortir de part et d'autre d'une position de référence, le module de liaison comportant au moins un bras oscillant pivotant radialement par rapport à l'organe à amortir. Le module de liaison comporte en outre un corps roulant de liaison roulant sur un 20 chemin de roulement formé sur le bras oscillant et sur un chemin de roulement formé sur le volant d'inertie oscillant, le chemin de roulement formé sur le bras oscillant et le chemin de roulement formé sur le volant d'inertie oscillant étant conformés de manière à générer une fréquence de résonance d'oscillation Fv du volant d'inertie oscillant par rapport à l'organe à amortir telle que, sur une plage de vitesse de 25 révolution du vilebrequin située au moins entre une vitesse de ralenti ,QR et une vitesse de régime moyen prédéterminée l/s, le rapport entre la fréquence principale d'acyclisme Fm(1) et la fréquence de résonance d'oscillation Fv soit tel que: Fm (S/) 0,95 REVENDICATIONS1 Mécanisme de filtration de fluctuations de couple pour un ensemble de propulsion, l'ensemble de propulsion comportant un moteur à combustion interne (50) comportant un vilebrequin (2) tournant autour d'un axe de révolution (100) et présentant une fréquence principale d'acyclisme Fm(Q) variant en fonction d'une vitesse de révolution D. du vilebrequin, le mécanisme de filtration de fluctuations de couple comportant un organe à amortir (15, 114, 12, 54) apte à être entraîné par le vilebrequin en rotation autour d'un axe de révolution (100), un volant d'inertie oscillant (22) tournant autour de l'axe de révolution (100) par rapport à l'organe à amortir (15, 114, 12, 54), et au moins un module de liaison permettant un débattement angulaire du volant d'inertie oscillant (22) par rapport à l'organe à amortir (15, 114, 12, 54) de part et d'autre d'une position de référence, le module de liaison (26) comportant au moins un bras oscillant (26.1) pivotant radialement par rapport à l'organe à amortir, caractérisé en ce que le module de liaison comporte en outre un corps roulant de liaison (26.4) roulant sur un chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1) et sur un chemin de roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22), le chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1) et le chemin de roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22) étant conformés de manière à générer une fréquence de résonance d'oscillation F\T du volant d'inertie oscillant telle que sur une plage de vitesse de révolution du vilebrequin située au moins entre une vitesse de ralenti ,QR et une vitesse de régime moyen prédéterminée D.s, vérifiant: 5 -4 DR ns le rapport entre l'harmonique principale d'acyclisme Fm(Q) et la fréquence de résonance d'oscillation F\T soit tel que: F(1) 0,95 2. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que: 3035942 24 3 2 - 3. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: .QR 1000 tr/min et de préférence: .QR 4. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de filtration présente une raideur angulaire K entre le volant d'inertie oscillant et l'organe à amortir, variant proportionnellement au carré de la vitesse de révolution du 10 vilebrequin. 5. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22), le chemin de roulement (26.5) 15 formé sur le bras oscillant (26.1) et le corps roulant (26.4) sont tels que dans la position de référence, le corps roulant (26.4) est dans une position d'éloignement maximal par rapport à l'axe de révolution (100). 6. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22), le chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1) et le corps roulant (26.4) sont tels que dans la position de référence, un axe radial (300) passant par l'axe de révolution (100) et par un point de contact entre le corps roulant (26.4) et le chemin de 25 roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22) est, dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution (100), perpendiculaire au chemin de roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22). 3035942 25 7. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de roulement (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22), le chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1) et le corps roulant (26.4) sont tels que dans la 5 position de référence, un axe radial (300) passant par l'axe de révolution (100) et par un point de contact entre le corps roulant (26.4) et le chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1) est, dans un plan médian perpendiculaire à l'axe de révolution, perpendiculaire au chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1). 10 8. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras oscillant (26.1) pivote par rapport à l'organe à amortir (15, 114, 12, 54) autour d'un axe de pivotement (200), le corps roulant (26.4) ayant un axe de rotation parallèle à l'axe de 15 pivotement (200). 9. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il existe au moins un plan perpendiculaire à l'axe de révolution (100) qui coupe le chemin de roulement 20 (26.6) formé sur le volant d'inertie oscillant (22) et le chemin de roulement (26.5) formé sur le bras oscillant (26.1), et qui coupe également le corps roulant (26.4). 10. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras oscillant (26.1) comporte une face d'appui (26.8) venant en appui contre le volant d'inertie oscillant (22) sous l'effet d'une déformation élastique du bras oscillant (26.1) lorsque la vitesse de révolution de l'organe à amortir (15, 114, 12, 54) dépasse un seuil donné supérieur ou égal à la vitesse de régime moyen prédéterminée .0.m. 3035942 26 11. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe à amortir est apte à être solidarisé en rotation au vilebrequin. 5 12. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que qu'il comporte en outre un organe d'entrée cinématiquement (12) apte à être interposé entre le vilebrequin et l'organe à amortir (15, 114, 12, 54), l'organe à amortir (15, 114, 12, 54) constituant un organe secondaire tournant autour de l'axe de révolution (100) 10 par rapport à l'organe d'entrée (12). 13. Mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de rappel élastique (16, 17) pour rappeler l'organe secondaire (15, 114, 12, 54) vers une position 15 angulaire de référence par rapport à l'organe d'entrée (12). 14. Ensemble de propulsion comportant un moteur à combustion interne (50) comportant un vilebrequin (2) tournant autour d'un axe de révolution (100) et présentant une fréquence principale d'acyclisme Fm(Q) variant en fonction 20 d'une vitesse de révolution D. du vilebrequin, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme de filtration de fluctuations de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, la fréquence de résonance d'oscillation Fy du volant d'inertie oscillant (22) étant telle que sur une plage de vitesse de révolution du vilebrequin située au moins entre une vitesse de ralenti 25 .QR et une vitesse de régime moyen prédéterminée D.s, vérifiant: 5 -4 DR ns le rapport entre la fréquence principale d'acyclisme Fm(Q) et la fréquence de résonance d'oscillation Fy soit tel que: F(1) 0,95