Brevet FR3057325A1 — publié le 20180413

Dispositif d'amortissement pendulaire à butées élastomères, notamment pour véhicule automobile L'invention concerne un dispositif d'amortissement pendulaire. 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, il est connu d'associer 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 présente 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 pénètrent 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 FR2981714, 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 (dit axe de rotation X) et plusieurs corps formant une masse pendulaire montés en périphérie externe du support. Chaque corps pendulaire est animé d'un mouvement pendulaire, en fonctionnement, et comporte deux masses pendulaires montées axialement de part et d'autre du support et reliées par une ou plusieurs entretoises traversant au moins une ouverture du support et d'autres ouvertures ménagées respectivement 3057325 2 à travers les premières et secondes masses pendulaires. Un (au moins un) organe de roulement, tel qu'un rouleau, est monté entre des pistes de roulement définies sur chaque entretoise et le bord de l'ouverture correspondante du support. 5 En réaction aux irrégularités ou acyclismes de rotation, chaque corps pendulaire se déplace de manière à ce que son centre de masse oscille de façon pendulaire. Dans FR3009853, les entretoises du dispositif d'amortissement pendulaire sont équipées de butées. 10 Individuellement, ces butées sont dressées suivant une direction globalement parallèle à l'axe de rotation (X) autour duquel oscille la masse pendulaire et sont adaptées à venir en appui contre un bord de l'une au moins desdites autres ouvertures ménagées à travers les premières et secondes masses pendulaires. 15 Pour des raisons d'ergonomie et de qualité, chaque butée (dite aussi « Stopper » ou arrêtoir) est dessinée pour s'insérer avec un léger serrage dans les ouvertures prévues pour elle dans la masse pendulaire. De ce fait, après montage dans la première masse pendulaire, la butée se décale par rapport à l'entretoise de sorte qu'elle ne soit plus 20 plaquée contre celle-ci. Cela rend risqué l'assemblage entre la deuxième masse pendulaire et l'entretoise (dite aussi « rolling spacer » ou entretoise de roulement). La butée n'est pas alignée axialement avec l'ouverture de la deuxième masse pendulaire dans laquelle elle est supposée s'insérer et la butée peut alors ne pas réussir à entrer dans la deuxième masse 25 pendulaire et se faire comprimer ou déformer excessivement, voire être détériorée. Le dispositif est alors typiquement déclaré non conforme. Il faut alors désemmancher les deux masses pendulaires et les mettre au rebut, de même que la(les) butée(s). 3057325 3 L'invention vise à remédier à ces inconvénients, de manière simple, efficace et peu onéreuse, en proposant à cet effet un dispositif d'amortissement pendulaire du type précité, et comportant donc : - au moins un corps pendulaire monté de façon mobile sur un support apte 5 à se déplacer en rotation autour d'un axe de rotation (X), ledit corps comportant une première masse pendulaire et une deuxième masse pendulaire disposées de part et d'autre du support et qui sont appariées par au moins une entretoise qui traverse une ouverture du support, l'entretoise est montée dans d'autres ouvertures ménagées respectivement 10 dans les première et deuxième masses pendulaires du corps pendulaire, - des butées dont sont pourvues chacune des entretoises, lesdites butées s'étendant individuellement selon une direction globalement parallèle audit axe de rotation (X) et étant destinées à venir, lors d'un mouvement de la masse pendulaire par rapport au support, en appui contre un bord de l'une 15 des ouvertures du support, ce dispositif étant notamment caractérisé en ce qu'individuellement les butées présentent, orientée vers l'entretoise, une face qui est concave selon la direction suivant laquelle la butée se dresse. Dans la direction dans laquelle elles s'étendent, les butées (ou 20 se dressent) présentent une dimension au moins deux fois supérieure à ses dimensions selon les deux autres directions perpendiculaires à la direction d'extension. Autrement dit, dans un plan comprenant l'axe de rotation (X), la face de la butée décrit une courbe concave tournée vers l'entretoise. 25 Cette forme concave empêche la butée concernée de se décaler de la paroi de l'entretoise adjacente, assurant ainsi un bon guidage lors de l'emmanchement de la deuxième masse pendulaire via cette forme concave qui assure son pré-maintien durant les opérations d'assemblage. En cours de montage, seule une extrémité des butées est 30 montée dans la première masse pendulaire. La forme concave permet à 3057325 4 l'autre extrémité, encore libre, de demeurer plaquée contre l'entretoise pour faciliter son montage dans la deuxième masse pendulaire. Pour que la forme concave autorise un montage avec une précharge élastique avec notamment pour avantage de ne pas perdre la 5 butée lors du montage (chute au sol, coincement dans le mécanisme pendulaire, etc...), il est aussi proposé: - que chaque butée présente deux extrémités opposées selon la direction d'allongement suivant laquelle la butée se dresse, et - que la concavité de ladite face orientée vers l'entretoise soit présente vers 10 ces deux extrémités opposées. Autrement dit, dans un plan comprenant l'axe de rotation, la face décrit une courbe en baignoire, c'est-à-dire une courbe dont les extrémités sont arrondies. Cette forme contribue avantageusement à la précharge élastique. 15 Au moins une, de préférence les deux, extrémité(s) de butée peut être chanfreinée pour faciliter son insertion dans la masse pendulaire associée. D'ailleurs, pour un bon compromis entre les points précédents et une facilité de fabrication et d'utilisation (sens de montage indifférent), il est 20 encore proposé que la concavité de ladite face orientée vers l'entretoise s'étende continument entre les deux extrémités opposées d'allongement, de préférence de façon symétrique vis-à-vis d'un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (X). Pour favoriser encore davantage l'appui pendant les 25 mouvements angulaires d'oscillation des corps pendulaires, et une répartition d'efforts alors équilibrée, il est aussi proposé que, transversalement à ladite direction suivant laquelle la butée se dresse, la face de la butée orientée vers l'entretoise soit convexe. Autrement dit, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 30 (X), la face de la butée décrit une courbe convexe tournée vers l'entretoise. 305 732 5 5 La face de la butée orientée vers l'entretoise présente alors une forme générale en « selle de cheval ». Dans un plan comprenant l'axe de rotation, l'angle maximal entre deux tangentes de la courbe définie par la face orientée vers l'entretoise 5 peut être compris entre 3° et 20°, et de préférence entre 5° et 10°. La face opposée à la face orientée vers l'entretoise peut présenter une excroissance médiane. Cette excroissance peut venir en regard du bord de l'ouverture contre laquelle la butée est destinée à venir en appui. Cette excroissance permet de disposer d'une épaisseur localisée 10 importante pour bénéficier d'un bon amortissement. Cette excroissance permet également d'augmenter la durée de vie de l'entretoise associée qui est une pièce du dispositif fortement sollicitée. L'excroissance médiane peut présenter une paroi convexe autour d'un axe parallèle audit axe de rotation (X). 15 Les extrémités des butées peuvent être chanfreinées uniquement sur la face opposée à la face orientée vers l'entretoise. L'invention pourra si nécessaire être encore mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention pourront apparaître à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non 20 limitatif en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - la figure 1 montre un dispositif d'amortissement pendulaire selon l'invention, ici sans montrer butée de guidage pour éviter de surcharger la figure, - la figure 2 montre un corps pendulaire, avec deux entretoises et les 25 butées, mais sans montrer le support annulaire intermédiaire pour éviter de surcharger la figure, - la figure 3 montre partiellement le support annulaire intermédiaire, deux entretoises avec chacune et leurs butées et un organe de roulement, - la figure 4 montre de nouveau le passage de deux entretoises avec 30 chacune et leurs butées, à travers une des masses pendulaires d'un corps pendulaire, 3057325 6 - la figure 5 montre la face concave radialement extérieure d'une dite butée conforme à l'invention, - et la figure 6 montre le côté opposé, radialement intérieur, de cette butée. La figure 1 représente un dispositif d'amortissement pendulaire 1 5 selon l'invention, même si tous les éléments constitutifs n'y ont pas été représentés ; il manque les butées 19 (idem figure 3 à droite). Le dispositif d'amortissement pendulaire 1 est de type oscillateur pendulaire. Le dispositif 1 est notamment apte à équiper un système de transmission de véhicule automobile, étant par exemple intégré à un 10 composant non représenté d'un tel système de transmission, ce composant étant par exemple un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique, un disque de friction d'embrayage, un double embrayage à sec ou humide, ou un volant solidaire du vilebrequin. Ce composant peut faire partie d'un groupe motopropulseur d'un 15 véhicule automobile, ce groupe comprenant un moteur thermique à un ou plusieurs cylindres. De manière connue, un tel composant peut comprendre un amortisseur de torsion présentant au moins un élément d'entrée, au moins un élément de sortie, et des organes de rappel élastique à action 20 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: 25 - un support 2 apte à se déplacer en rotation autour d'un axe X, et - six corps pendulaires 3 montés de façon mobile sur le support 2 et aptes à se déplacer en rotation autour de l'axe X. Les termes « axial », « radial », ou encore « circonférentiel » seront ainsi définis par référence à cet axe X. 3057325 7 Dans l'exemple, les corps pendulaires 3 sont répartis circonférentiellement de façon uniforme sur le pourtour de l'axe X, de chaque côté du support 2 suivant l'axe X. Le support 2 peut être constitué par : 5 - un élément d'entrée de l'amortisseur de torsion, - un élément de sortie, - un élément de phasage intermédiaire disposé entre deux séries de ressort de l'amortisseur, ou encore - un élément lié en rotation à un des éléments précités et distinct de ces 10 derniers, étant alors par exemple un support propre au dispositif 1. Le support 2 peut être une rondelle de guidage ou une rondelle de phasage. Le support peut encore être autre, par exemple un flasque du composant. Dans l'exemple ici considérée, le support 2 est unique et 15 présente globalement une forme d'anneau comportant deux côtés opposés qui sont ici des faces planes. Toutefois, le support 2 pourrait n'être pas unique. Comme on le voit mieux avec les figures 1 et 2, chaque corps pendulaire 3 comprend dans l'exemple considéré : 20 - une première masse pendulaire 3a et une seconde masse pendulaire 3b disposés en regard, de part et d'autre du support 2, et chacune mobile par rapport à ce support, autour de l'axe X, et - (au moins) une entretoise, ou organe de liaison 5 solidarisant entre elles, parallèlement à l'axe X, les deux masses pendulaire 3a, 3b d'un même 25 corps pendulaire 3. Les entretoises 5 sont ainsi décalées angulairement ou circonférentiellement les unes à la suite des autres. Il y en a dans l'exemple deux par corps pendulaire 3. Chaque masse pendulaire 3a, 3b a une forme en arc de cercle. 30 Pour la solidarisation avec les masses pendulaires 3a, 3b, chacune de ces masses présente au moins une ouverture 8 traversante 3 0 5 7 3 2 5 8 destinée au montage par emmanchement à force de l'entretoise 5 correspondante. Ainsi, dans l'exemple, deux ouvertures 8 sont prévues par masse pendulaire 3a, 3b, chacune recevant donc une entretoise 5 5 emmanchée. Chaque ouverture 8 a une forme oblongue et comporte un bord radialement interne 81 et un bord radialement externe 83 plus arqué. Le dispositif 1 comprend encore des organes de roulement 9 guidant le déplacement des corps pendulaires 3 par rapport au support 2. 10 Les organes de roulement 9 sont ici des rouleaux. Chaque organe de roulement 9 présente un axe de rotation parallèle à l'axe X. Chaque organe de roulement 9 est, avec une entretoise 5, reçu dans une ouverture 11 traversante ménagée dans le support 2. Plus volumineuse que les ouvertures 8 (voire figure 3), chaque 15 ouverture 11 est limitée périphériquement par une paroi 20 du support 2. Chaque ouverture 11 présente dans l'exemple une forme générale de triangle isocèle dont les sommets sont arrondis et dont la base est située radialement à l'intérieur. Le sommet 110 opposé à la base, donc radialement extérieur, est courbe et forme, dans son environnement 20 angulaire, une piste de roulement destiné à coopérer avec un organe de roulement 9. Chaque entretoise 5 comporte un bord périphérique interne 51 et un bord périphérique externe 53 courbes (voir figure 2). Le bord périphérique externe 53 est concave et forme une piste de roulement pour 25 l'organe de roulement 9 correspondant. Le bord périphérique interne 51, de forme convexe, comporte deux évidements arrondis 13 au niveau de ses extrémités circonférentielles. Ainsi, en vue de face, chaque entretoise 5 comporte deux cornes 55 latérales arrondies au niveau de son bord périphérique externe 53, venant se loger dans les deux coins radialement 30 externes des ouvertures correspondantes 8 (voir notamment figure 2). Par 3057325 ailleurs, des espaces 15 sont formés par les évidements 13, entre l'entretoise 5 et le bord de l'ouverture 8. Montés et en fonctionnement, les bords périphériques respectivement interne 51 et 81 d'une part et externe 53 et 83 d'autre part 5 viennent en contact, chaque entretoise 5 passant étroitement à travers l'ouverture 8 considérée. Et chaque organe de roulement 9 roule d'une part contre le bord périphérique 53 d'une des entretoises 5 et d'autre part contre le bord 20 de l'ouverture 11 correspondante, vers le sommet 110 considéré. 10 Comme illustré figure 2, le dispositif 1 comprend aussi des butées 19 coopérant avec les entretoises 5. Les butées 19 sont élastiques, caoutchouteuses. Elles supportent de fortes des déformations avant rupture. Elles sont typiquement en élastomère. En l'espèce, chaque entretoise 5 est équipée de deux butées 19. 15 Chaque butée 19 s'étend globalement axialement, c'est-à-dire globalement parallèlement à l'axe X, et comporte deux extrémités chanfreinées, insérées dans les espaces 15. A l'endroit des première et seconde masse pendulaires 3a, 3b, chaque butée 19 est engagée de façon serrée dans l'espace 15 20 correspondant (défini donc dans l'ouverture 8 considérée). Axialement, entre ces espaces 15 ménagés donc dans les masses pendulaires 3a, 3b en regard, chaque paire de butées 19 passe, avec son entretoise 5 adjacente, à travers l'ouverture 11 correspondante du support 2, comme montré figure 3. 25 Ainsi, chaque butée 19 est dressée (ou s'étend) suivant une direction globalement parallèle audit axe de rotation X et est destinée, lors d'un mouvement de tout ou partie du corps pendulaire 3 associé par rapport au support 2, à venir en appui contre le bord 20 de l'ouverture 11 correspondante du support, en particulier au moins dans certains cas de 30 fonctionnement, notamment en cas d'arrêt ou de démarrage du moteur, en 3057325 10 cas de changement de vitesse, et plus généralement en cas d'à-coup dans la transmission du véhicule automobile. Comme déjà expliqué, un problème de positionnement des butées 19 peut survenir lors du montage. En particulier, une fois insérée 5 dans l'ouverture 8 par exemple de la première masse pendulaire 3a, la butée concernée peut se retrouver dressée avec une inclinaison par rapport à l'axe X de sorte qu'elle n'est plus plaquée contre l'entretoise 5. Dans ce cas, son montage dans l'ouverture 8 de la seconde masse pendulaire 3b peut s'avérer compliqué voire impossible. Un temps de 10 tentative de montage allongé, voire excessif, une déformation excessive, un endommagement, voire une rupture sont alors à craindre. Aussi l'invention propose-t-elle que chaque butée 19 présente, orientée vers l'entretoise 5 qui lui est adjacente, une face 191, radialement extérieure, qui est concave selon la direction, repérée X1 figures 5,6, et 15 donc courbe, suivant laquelle chaque butée se dresse et est allongée. En particulier, comme on peut le voir illustré, chaque butée 19 présente deux extrémités opposées 193a, 193b selon la direction X1 et de préférence cette concavité de la face 191 est présente vers ces deux extrémités. 20 De la sorte, on sera dans la meilleure situation pour que le montage de la première extrémité 193a, par exemple dans la première masse pendulaire 3a, entraîne un positionnement optimisé de l'autre extrémité 193b, en appui contre la paroi de fond de l'évidement 13 de l'entretoise 5 associée. 25 Ainsi, on aura en quelque sorte redressé la butée pour qu'elle se dresse allongée globalement parallèlement à l'axe X. Radialement vers l'intérieur, à l'opposé donc de sa face 191 concave, chaque butée 19 présente ici une excroissance 195 présentant une paroi 197 convexe d'axe parallèle à l'axe de rotation X, quand ta butée 30 est correctement montée, comme illustré, du fait de la concavité extérieure 3057325 11 précitée. La paroi 197 est ici biseautée au niveau de ses deux extrémités axiales. Pour agir en coopération avec le support 2, l'excroissance 195 est située à mi-longueur suivant la direction X1. L'excroissance 195 est 5 donc médiane et n'existe que du côté de la butée opposée à sa face concave 191. En position, l'excroissance 195 est ainsi orientée vers le bord radialement intérieur de l'ouverture 11 correspondante, plus exactement vers l'un des sommets arrondis de la partie de base de cette ouverture, et 10 vient au contact de l'un arrondi qui limité latéralement le bord radialement interne 81 de l'ouverture 8 considérée ; voir notamment figure 3. Pour en outre une répartition équilibrée des efforts passant par les butées, sur une plage angulaire adaptée aux mouvements des corps pendulaires, il est aussi prévu que, transversalement à sa direction X1 15 d'allongement, ladite face 191 de chaque butée orientée vers l'entretoise adjacente soit convexe (ligne 191a figure 5). Autrement dit, dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (X), par exemple le plan de la figure 4, la face de la butée décrit une courbe convexe tournée vers l'entretoise. Et si l'excroissance 195 est prévue, tel sera favorablement aussi 20 le cas sur la face latérale de cette excroissance, extérieurement (ligne 197a figure 6). Ainsi, l'excroissance médiane présentera alors une paroi convexe 197 autour d'un axe parallèle audit axe de rotation X. Par ailleurs, lors de l'engagement axial de chaque butée, les chanfreins des extrémités 193a, 193b, ainsi que ceux favorablement prévus 25 sur l'excroissance 195 faciliteront encore davantage la mise en place de la butée. Favorablement, transversalement donc à chaque direction X1 d'allongement et de concavité des butées, la convexité suivant les lignes 191a sera complémentaire de la concavité 130 des évidements 13 ; voir 30 figure 4. 3057325 12 Dans l'exemple de la figure 6, l'angle maximal A dans un plan comprenant l'axe de rotation X défini entre deux tangentes de la courbe définie par la face concave 191 dans le plan considéré peut être compris entre 3° et 20°, et de préférence entre 5° et 10°. Ce plan est ici un plan de 5 symétrie de la butée et il peut comprendre l'axe X1. La première tangente 21 peut être définie au centre de la face concave 191 et la deuxième tangente 22 peut être définie par une des ses extrémités 193a, 193b. REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement pendulaire (1) comportant : - au moins un corps pendulaire (3) montée de façon mobile sur un support 5 (2) apte à se déplacer en rotation autour d'un axe de rotation (X), ledit corps (3) comportant une première et une seconde masse pendulaire (3a, 3b) disposées de part et d'autre du support (2) et qui sont reliées par au moins une entretoise (5) qui traverse une ouverture (11) du support (2) et est montée dans d'autres ouvertures (8) ménagées respectivement dans 10 les première et seconde masses pendulaires (3a, 3b) du corps pendulaire (3), - des butées (19) dont sont pourvues chacune des entretoises (5), lesdites butées étant individuellement dressées suivant une direction (X1) globalement parallèle audit axe de rotation (X) et étant destinées à venir, 15 lors d'un mouvement de la masse pendulaire (3) par rapport au support, en appui contre un bord de l'une des ouvertures (11) du support, - et des organes de roulement (9) individuellement interposés entre une dite entretoise (5) et un bord (20) d'une dite ouverture (11) du support (2), caractérisé en ce qu'individuellement les butées (19) présentent, orientée 20 vers l'entretoise (5), une face qui est concave selon ladite direction (X1) suivant laquelle la butée se dresse. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, où : - individuellement les butées (19) présentent deux extrémités opposées (193a,193b) selon la direction suivant laquelle elles se dressent, et 25 - la concavité de ladite face orientée vers l'entretoise (5) est présente vers lesdites deux extrémités opposées. 3. Dispositif (1) selon la revendication 2 où, la concavité de ladite face (191) orientée vers l'entretoise (5) s'étend continument entre les deux extrémités opposées. 30 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, transversalement à ladite direction suivant laquelle la butée 3057325 14 (19) se dresse, la face (191) orientée vers l'entretoise (5) est convexe (191a). 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, où l'angle maximal entre deux tangentes de la courbe définie par la face orientée (191) vers l'entretoise (5) est compris entre 3° et 20°, et de préférence entre 5° et 10°. 6. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes où, dans la direction suivant laquelle une dite butée (19) se dresse, la butée présente une excroissance médiane (195) sur la face opposée à ladite face concave (191), l'excroissance médiane présentant une paroi convexe (195) d'axe parallèle audit axe de rotation (X).