Brevet FR3073591A1 — publié le 20190517

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT PENDULAIRE AVEC PLACAGE DES ORGANES DE ROULEMENT Domaine technique La présente invention se rapporte à un dispositif d'amortissement pendulaire, notamment pour un embrayage d'un système de transmission de véhicule automobile. Etat de la technique Un dispositif d'amortissement pendulaire est classiquement utilisé pour filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur d'un véhicule automobile. En effet, les mouvements des cylindres d'un moteur à explosion génèrent des acyclismes qui varient notamment en fonction du nombre de cylindres. Ces acyclismes sont susceptibles de générer à leur tour des vibrations qui peuvent passer dans la boîte de vitesses et y provoquer des chocs et des nuisances sonores indésirables. Il est donc préférable de prévoir un dispositif de filtration des vibrations. Le dispositif d'amortissement pendulaire est classiquement fixé rigidement, au moyen de rivets, à une rondelle de phasage d'un dispositif d'amortissement de torsion, en particulier à un embrayage, un convertisseur de couple hydrodynamique ou un double embrayage à sec ou humide. Un tel dispositif d'amortissement de torsion est par exemple connu sous le nom de double volant amortisseur. Classiquement, le dispositif d'amortissement pendulaire comporte un support annulaire destiné à être entraîné en rotation et plusieurs masses oscillantes pendulaires, montées oscillantes sur le support autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du support. Le déplacement d'une masse oscillante par rapport au support est généralement guidé par deux organes de roulement coopérant chacun avec une piste de roulement du support et une piste de roulement de la masse oscillante. Les pistes de roulement du support et de masse oscillante s'étendent de manière à ce qu'en service les organes de roulement soient en appui centrifuge et centripète, respectivement, sur lesdites pistes. Une masse oscillante est classiquement constituée par une paire de masselottes, prenant en sandwich le support et rigidement solidaires entre elles, généralement par l'intermédiaire d'une entretoise. L'entretoise pouvant définir la piste de roulement de la masse oscillante. Lorsque le dispositif d'amortissement pendulaire tourne à vitesse réduite, typiquement à moins de 800 tours/min, en particulier au démarrage, en phase de ralentissement du véhicule, lors de l'arrêt du moteur ou en cas de changement de rapport de vitesses, la force centrifuge 2 exercée sur les masses oscillantes est réduite et ces dernières ont donc tendance à se rapprocher de l'axe de rotation. Le contact des organes de roulement avec les pistes de roulement peut ainsi être interrompu, ce qui conduit à des bruits indésirables et à des chocs susceptibles de réduire la durée de vie du dispositif d'amortissement pendulaire. En 5 particulier, les organes de roulement sont une source majeure de bruits indésirables. 11 est connu de la demande FR 3 046 649 au nom de la Déposante un dispositif d'amortissement pendulaire comportant un ressort limitant les déplacements de la masse oscillante dans la direction radiale lors d'un ralentissement de la rotation du dispositif d'amortissement pendulaire. Cette solution ne donne pas entière satisfaction. 10 L'invention a ainsi pour objet de fournir une solution plus performante pour réduire les chocs et les bruits indésirables. Résumé de l'invention A cet effet, l'invention propose un dispositif d'amortissement pendulaire destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, 15 comprenant : un support présentant un axe de rotation X, et dans lequel une fenêtre définissant une piste de roulement de support est ménagée, une masse oscillante définissant une piste de roulement de masse oscillante et comportant : 20 - des première et deuxième masselottes, - une entretoise appariant lesdites masselottes, un organe de roulement définissant une surface de roulement sur les pistes de roulement de support et de masse oscillante, de manière à guider une oscillation de la masse oscillante par rapport au support, 25 la masse oscillante comportant un organe de placage comprimé élastiquement, quelle que soit la position de la masse oscillante par rapport au support, soit entre l'entretoise et/ou une masselotte ou le support d'une part et l'organe de roulement d'autre part, soit entre l'entretoise d'une part et une masselotte et l'organe de roulement d'autre part. Ainsi et comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, l'organe de 30 roulement est plaqué contre le support même lorsque ce dernier est en rotation à une vitesse faible ou nulle. Le déplacement de l'organe de roulement dans une direction radiale est ainsi 3 fortement contraint et l'on évite des chocs entre l'organe de roulement et le support ou la masse oscillante, sources de nuisances sonores. Les inventeurs ont découvert qu'un placage des organes de roulement est plus efficace qu'un placage de la masse oscillante sur le support. Ce plaquage de l'organe de roulement contre le support est réalisé par l'intermédiaire d'un 5 contact permanent, direct ou indirect, entre au moins une partie de l'organe de roulement et au moins une partie de l'organe de placage. Un dispositif selon l'invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : L'organe de placage est en appui sur l'entretoise ; 10 L'organe de placage est un ressort à lame au moins partiellement courbé autour d'un axe parallèle à l'axe X; L'entretoise et/ou l'organe de roulement comporte un logement, de préférence une rainure d'entretoise, de préférence s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe X, et conformé pour recevoir, de préférence complètement, l'organe de placage, de 15 préférence sous la forme d'un ressort à lame, dans une position rétractée ; L'organe de placage comporte une ou plusieurs excroissances latérales reçues dans un ou plusieurs renfoncements respectifs ménagés sur la première et/ou la deuxième masse oscillante ; La piste de roulement de masse oscillante est définie par l'entretoise et/ou l'organe de 20 placage ; La piste de roulement de masse oscillante est définie par l'entretoise et/ou l'organe de placage, l'organe de placage pouvant ou non comporter une ouverture à travers laquelle l'organe de roulement prend appui sur l'entretoise ; L'organe de placage comporte une ouverture à travers laquelle l'organe de roulement 25 prend appui sur l'entretoise ; L'organe de roulement présente un diamètre, dans la zone de contact avec l'organe de placage, inférieur à son diamètre dans la zone d'appui avec l'entretoise ; L'organe de roulement comporte une extrémité axiale, de préférence un pion, guidée par un bord d'une boutonnière ménagée dans une des masselottes, l'organe de placage 30 étant au moins partiellement interposé entre l'extrémité axiale et le bord. L'invention a encore pour objet un composant pour système de transmission d'un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de 4 couple hydrodynamique ou un disque d'embrayage à friction, comprenant un dispositif d'amortissement pendulaire selon l'invention. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un groupe motopropulseur de véhicule comprenant : 5 un moteur thermique de propulsion du véhicule, et un composant pour système de transmission selon l'invention. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la 10 description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une partie d'un dispositif d'amortissement de torsion ; les figures 2a et 2b représentent un premier mode de réalisation de l'invention, l'organe de roulement étant plaqué contre le support par l'organe de placage ; les figures 3a et 3b représentent le même mode de réalisation que celui représenté en 15 figures 2a et 2b, l'organe de roulement n'étant pas plaqué contre le support par l'organe de placage ; les figures 4a et 4b représentent un deuxième mode de réalisation de l'invention ; les figures 5a et 5b représentent une variante de ce deuxième mode de réalisation ; les figures 6 à 8 illustrent différents modes de réalisation de l'invention. 20 Pour chacune des figures 2 à 5 et 7, la figure indicée «a » représente l'organe de roulement au sein de la fenêtre du support et la figure indicée «b » représente plus particulièrement l'organe de placage. Sur les différentes figures, des références identiques sont utilisées pour désigner des organes identiques ou analogues. 25 Définitions L'organe de placage est dit « solidaire » de la masse oscillante ou du support lorsqu'il ne peut en être détaché. Il peut être fixé rigidement sur la masse oscillante ou le support, ou être monté mobile sur la masse oscillante ou le support. 5 Un « appui élastique » génère une pression d'une pièce sur une autre, à la différence d'un simple contact, l'élasticité autorisant une modification de cette pression par déplacement relatif de ces deux pièces. Sauf indication contraire, 5 « axialement » signifie « parallèlement à l'axe X de rotation du support » ; « radialement » signifie « selon un axe transversal coupant l'axe de rotation du support » ; « transversal » signifie « dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du support »; « angulairement » ou « circonférentiellement » signifient « autour de l'axe de rotation du support ». 10 Par « plan transversal », on entend un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du support. Par « plan radial », on entend un plan contenant un axe radial et l'axe X. Par « plan axial », on entend un plan contenant l'axe X. Un « rayon » est une droite formée par l'intersection d'un plan transversal et d'un plan radial. L'épaisseur est mesurée selon l'axe X. 15 Par « appui centrifuge », on entend une force d'appui comportant une composante orientée à l'écart de l'axe X. Par « appui centripète », on entend une force d'appui comportant une composante orientée vers l'axe X. Par « véhicule automobile », on entend non seulement les véhicules passagers, mais 20 également les véhicules industriels, ce qui comprend notamment les poids lourds, les véhicules de transport en commun ou les véhicules agricoles. Par « masse oscillante », ou « corps pendulaire », on entend une masse qui est montée de manière à osciller sur le support en réponse aux acyclismes du moteur du véhicule. Une masse oscillante est classiquement constituée par une paire de masselottes, ou « masses 25 pendulaires », s'étendant de manière à prendre en sandwich le support et rigidement solidaires entre elles. Une masse oscillante peut être également constituée par une masselotte unique. Deux pièces sont dites « rigidement solidaires » ou « appariées » lorsqu'elles sont en permanence immobilisées l'une par rapport à l'autre. Cette immobilisation peut résulter d'une 6 fixation de la première pièce sur la deuxième pièce directement ou par l'intermédiaire d'une ou plusieurs pièces intermédiaires. La position de repos du dispositif est celle dans laquelle les masses oscillante sont soumises à une force centrifuge, mais non à des oscillations de torsion provenant des acyclismes du 5 moteur thermique. Sauf indication contraire, les verbes « comporter », « présenter » ou « comprendre » doivent être interprétés de manière large, c'est-à-dire non limitative. Description détaillée On a représenté en figure 1 un dispositif d'amortissement pendulaire 10. Le dispositif 10 d'amortissement pendulaire 10 comporte au moins une masse oscillante 11 et un support 20 d'axe X dans l'épaisseur duquel sont ménagées au moins deux fenêtres 22. Le support est classiquement constitué par une tôle métallique découpée, généralement en acier, d'une épaisseur typiquement inférieure à 10 mm, de préférence inférieure à 9 mm, de préférence inférieure à 8 mm. 15 De préférence, le dispositif d'amortisseur pendulaire 10 comprend une pluralité de masses oscillante 11. Les masses oscillantes sont de préférence réparties équi-angulairement autour de l'axe X. De préférence, leur nombre est supérieur à 2 et/ou inférieur à 8. Le dispositif peut en particulier comporter trois, cinq ou sept masses oscillantes. Dans l'exemple considéré, chaque masse oscillante comprend deux masselottes 24 et deux 20 organes de liaison appariant les deux masselottes. Chaque organe de liaison, encore appelé « entretoise » 14, solidarise les masselottes à travers une fenêtre 22 respective du support. Autrement dit, l'entretoise est prise en sandwich entre les deux masselottes et s'étend dans la fenêtre du support 20. Il est envisageable que l'entretoise s'étende également dans une fenêtre des masselottes. 25 Des organes annexes, comme des tampons d'amortissement et/ou des butées et/ou des guides pour amortir et/ou limiter et/ou guider le mouvement d'oscillation des masses oscillantes, par exemple réalisés en polymère, peuvent être fixés à l'entretoise. La masse oscillante est classiquement montée oscillante sur le support au moyen de deux organes de roulement 12, de préférence des rouleaux, qui traversent chacun une fenêtre 22 7 respective du support et guident le mouvement de la masse oscillante par rapport au support 20. Dans les exemples considérés, une fenêtre 22 ne reçoit qu'un seul organe de roulement 12. Chaque organe de roulement 12 présente un axe longitudinal Y parallèle à l'axe de rotation X du support 20. La surface radialement extérieure de l'organe de roulement 12, ou « surface de 5 roulement » 25, cylindrique d'axe Y, peut rouler alternativement sur une piste de roulement du support 21 et sur une piste de roulement de masse oscillante 23 lors des oscillations de la masse oscillante. Les organes de roulement peuvent par exemple être réalisés en acier. La piste de roulement de support est de préférence définie par le contour intérieur de la 10 fenêtre 22 du support et la piste de roulement de masse oscillante est de préférence définie par l'entretoise de la masse oscillante. La masse oscillante comporte, pour chaque organe de roulement, un organe de placage 16 comprimé élastiquement entre une entretoise et l'organe de roulement 12, quelle que soit la position de la masse oscillante par rapport au support. 15 L'entretoise et/ou l'organe de placage définissent la piste de roulement de masse oscillante. Selon l'invention, comme représenté sur la figure 2a, l'organe de placage 16 plaque l'organe de roulement 12 contre le support au moins lorsque la force centrifuge exercée par la rotation du support n'est pas suffisante pour maintenir l'organe de roulement en appui centrifuge contre le support. Classiquement, c'est le cas lorsque la vitesse de rotation du support est 20 inférieure à une vitesse de l'ordre de 800 tours/min. Comme détaillé en figure 2b, l'organe de placage 16 peut être un ressort à lame, de préférence fixé à l'entretoise par des crochets situés à ses extrémités. Dans ce mode de réalisation, l'entretoise comporte de préférence un logement 15 s'étendant le long de la piste de roulement de masse oscillante et pouvant de préférence accepter entièrement le ressort à lame 25 dans une position rétractée. Alternativement, l'organe de roulement peut comprendre un logement s'étendant le long de la surface de roulement et pouvant de préférence accepter respectivement au moins une portion du ressort à lame. Le ressort à lame est avantageusement réalisé en acier allié pour ressort ou en un autre 30 matériau élastique. 8 Lorsque la vitesse de rotation du support est suffisamment élevée, l'organe de roulement est en contact, sous l'effet de la force centrifuge, avec à la fois la piste de roulement de support et la piste de roulement de masse oscillante, comme illustré en figures 3a et 3b. L'organe de placage est alors maintenu élastiquement dans le logement 15 de l'entretoise, comme 5 représenté en figure 3b. En effet, l'élasticité de l'organe de placage est telle qu'à vitesse de rotation suffisante, l'organe de placage n'oppose pas une résistance suffisante pour empêcher le contact, par appui centrifuge, entre l'organe de roulement et l'entretoise. Lorsque la vitesse de rotation diminue, l'effet de la force centrifuge sur la masse oscillante se réduit et cette dernière se rapproche de l'axe X, comme représenté en figures 2a et 2b. La 10 compression de l'organe de placage diminue également et ce dernier sort partiellement du logement 15, en restant en appui avec l'organe de roulement. L'organe de roulement reste donc en appui sur le support et sur la masse oscillante, ce qui évite les chocs. Alternativement, l'organe de placage 16 est composé de deux lames élastique. Les deux lames élastiques sont, de préférence, disjointes et peuvent être chacune fixées à l'entretoise par des 15 crochets situés à leurs extrémités. Dans ce mode de réalisation, l'entretoise comporte de préférence deux logements 15 s'étendant le long de la piste de roulement de masse oscillante et pouvant de préférence accepter respectivement entièrement un des ressorts à lame dans une position rétractée. Alternativement, l'organe de roulement peut comprendre deux logements s'étendant le long de la surface de roulement et pouvant de préférence accepter 20 respectivement au moins une portion d'un des ressorts à lame. Alternativement, l'organe de placage 16 est comprimé élastiquement entre l'organe de roulement 12 et le support 20, quelle que soit la position de la masse oscillante par rapport au support. Dans un deuxième mode de réalisation représenté en figures 4a et 4b, l'organe de placage est 25 un feuillard élastique. En position de repos, la piste de roulement de masse oscillante est, dans ce mode, définie par le feuillard, et non par l'entretoise. Comme illustré en figure 4b, le feuillard peut avantageusement comporter des excroissances latérales 17 qui, dans la position de repos, sont maintenues dans des renfoncements respectifs ménagés sur les masselottes. Dans ce mode de réalisation, l'entretoise s'étend également dans les renfoncements ménagés 30 sur les masselottes. L'organe de placage peut comprendre six excroissances latérales 17 répartie uniformément sur deux des bords latéraux du feuillard. Les excroissances latérales 17 sont, par exemple, opposées deux à deux. 9 Ainsi, les excroissances latérales 17 forment des pattes de maintien du feuillard sur la masse oscillante. Une telle configuration est particulièrement avantageuse pour simplifier le montage du dispositif. Il est également envisageable que les excroissances latérales 17 soient maintenues dans des 5 renfoncements respectifs ménagés sur l'entretoise. Le feuillard est avantageusement réalisé en acier allié pour ressort, de préférence d'une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm. Cette épaisseur est mesurée selon un axe Z, perpendiculaire à l'axe X. Une autre variante de ce mode de réalisation est illustrée en figures 5a et 5b. Dans cette 10 variante, l'organe de placage est un feuillard s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'axe X entre deux extrémités. Le feuillard comporte à chacune de ces extrémités deux excroissances latérales opposées l'une à l'autre. Une caractéristique remarquable du feuillard représenté en figure 5b consiste en sa forme courbée, alors que le feuillard représenté en figure 4b est plat. Cette cambrure permet d'uniformiser, quelle que soit la position angulaire 15 de l'organe de roulement par rapport à l'entretoise, la résistance de l'organe de placage à l'appui centrifuge de l'entretoise sur l'organe de roulement. L'impact de l'organe de placage sur la fonction de filtration des fréquences de vibration du dispositif d'amortissement pendulaire en est ainsi réduit. La forme courbée, autour d'un axe parallèle à l'axe X, évite également des efforts trop 20 importants sur l'organe de placage, susceptibles de générer des déformations plastiques et ainsi son usure prématurée. Le nombre d'excroissances latérales n'est pas limitatif. Il est par exemple envisageable de ne prévoir qu'une seule excroissance latérale de chaque côté de l'organe de placage afin de diminuer les contraintes dues à leur présence ou encore de ne prévoir qu'une seule 25 excroissance latérale d'un seul côté de l'organe de placage. Une autre variante de ce mode de réalisation est représentée en figure 6. Le feuillard comporte, dans cette variante, une ouverture 19 à travers laquelle l'organe de roulement est en contact direct avec l'entretoise lorsque la vitesse de rotation du support est suffisamment élevée. 30 Afin que le feuillard réalise sa fonction de plaquage de l'organe de roulement, l'organe de roulement présente un diamètre, dans la zone de contact avec l'organe de placage, inférieur à 10 son diamètre dans la zone de contact avec l'entretoise. Comme dans l'exemple illustré en figure 6, cette géométrie peut être obtenue par un usinage de la circonférence des faces planes d'un rouleau. Selon cette variante, l'organe de placage n'influence sensiblement pas le roulement de 5 l'organe de roulement et on réalise ainsi une séparation entre la fonction de placage et la fonction de roulement. Cette variante comporte en outre l'avantage de permettre une stabilisation axiale de l'organe de roulement, ce dernier étant contraint dans son orientation par les bords intérieurs de l'ouverture 19. 10 On a représenté en figure 7a un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode, une boutonnière 26 est ménagée dans une masselotte 24 et l'organe de placage 16 est constitué d'un feuillard comportant une unique excroissance latérale 17, comme représenté en figure 7b. Une deuxième excroissance latérale opposée à cette première excroissance latérale 17 est envisageable. 15 Dans le mode de réalisation tel que représenté en figure 7a, l'entretoise est prise en sandwich entre les masselottes et ne s'étend donc pas dans un renfoncement des masselottes. Par conséquent, l'excroissance latérale 17 ne peut pas être insérée dans un renfoncement dans lequel s'étendrait l'entretoise, comme c'est le cas pour les modes de réalisation des figures 4 à 6. L'excroissance latérale 17 est ainsi insérée dans la boutonnière 26, ce qui stabilise l'organe 20 de placage. Par ailleurs, l'organe de placage définit la piste de roulement de masse oscillante. De préférence, la boutonnière 26 est également conformée pour recevoir et guider une extrémité axiale 13 de l'organe de roulement, de préférence un pion, ce qui limite les déplacements de l'organe de roulement par rapport à la masse oscillante. Dans le cadre de l'invention, l'organe de placage n'est pas nécessairement en appui sur 25 l'entretoise. Comme représenté en figure 8, les masselottes 24 peuvent en particulier comporter des boutonnières 28 respectives dans chacune desquelles une extrémité axiale 13 d'un organe de roulement est montée coulissante. L'organe de placage 16, de préférence un ressort à lame, est monté élastiquement entre le bord de la boutonnière 28 et l'extrémité axiale 13 de l'organe de roulement qui y coulisse. La fonction de placage est alors réalisée par 30 l'action du ressort à lame 16 sur une extrémité axiale 13, de préférence un pion, de l'organe de roulement. 11 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à des fins illustratives uniquement. En particulier, la géométrie de l'organe de placage n'est pas limitée. Les différents modes de réalisation pourraient également être combinés. La forme des masses oscillantes n'est également pas limitative. 5 Le nombre d'organes de roulement, et en particulier le nombre d'organes de roulement s'étendant dans une même fenêtre du support, n'est REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement pendulaire destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, comprenant : - un support (20) présentant un axe de rotation X, et dans lequel une fenêtre (22) définissant une piste de roulement de support (21) est ménagée, - une masse oscillante (11) définissant une piste de roulement de masse oscillante (23) et comportant : - des première et deuxième masselottes (24), - une entretoise (14) appariant lesdites masselottes, - un organe de roulement (12) définissant une surface de roulement (25) sur les pistes de roulement de support et de masse oscillante, de manière à guider une oscillation de la masse oscillante par rapport au support, la masse oscillante comportant un organe de placage (16) comprimé élastiquement, quelle que soit la position de la masse oscillante par rapport au support, soit entre l'entretoise et/ou une masselotte ou le support d'une part et l'organe de roulement d'autre part, soit entre l'entretoise d'une part et une masselotte et l'organe de roulement d'autre part. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de placage (16) est en appui sur l'entretoise. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de placage est un ressort à lame au moins partiellement courbé autour d'un axe parallèle à l'axe X. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'entretoise et/ou l'organe de placage comporte un logement (15) conformé pour recevoir l'organe de placage dans une position rétractée. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de placage comporte une ou plusieurs excroissances latérales (17) reçues dans un ou plusieurs renfoncements respectifs ménagés dans la première et/ou la deuxième masselotte. 13 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la piste de roulement de masse oscillante (23) est définie par l'entretoise et/ou l'organe de placage. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de placage comporte une ouverture (19) à travers laquelle l'organe de roulement prend appui 5 sur l'entretoise. 8. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'organe de roulement présente un diamètre, dans la zone de contact avec l'organe de placage, inférieur à son diamètre dans la zone d'appui avec l'entretoise. 9. Dispositif d'amortissement pendulaire selon la revendication 1, dans lequel l'organe de 10 roulement comporte une extrémité axiale (13) guidée par un bord d'une boutonnière (26; 28) ménagée dans une desdites masselottes, l'organe de placage étant au moins partiellement interposé entre l'extrémité axiale et le bord de boutonnière. 10. Composant pour système de transmission d'un véhicule automobile, le composant étant notamment un double volant amortisseur, un convertisseur de couple hydrodynamique ou 15 un disque d'embrayage à friction, comprenant un dispositif d'amortissement pendulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes.