PENDULAIRE

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, et plus particulièrement à un organe de roulement pour un tel dispositif.

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 définissant la direction axiale. 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.

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, les organes de roulement sont susceptibles de se déplacer de façon chaotique et d’entrer en contact avec le support et/ou les masses oscillantes, aussi bien dans la direction axiale que dans la direction radiale.

Il est connu de la demande FR 3 046 649 au nom de la Déposante un dispositif d’amortissement pendulaire comportant un ressort serrant la masse oscillante au support, le 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 n’empêche cependant pas tous les chocs.

L’invention a ainsi pour objet de fournir une solution plus performante pour réduire les chocs des organes de roulement, et donc également les bruits indésirables.

Résumé de l’invention

A cet effet, l’invention propose un organe de roulement d’axe destiné à un dispositif d'amortissement pendulaire, lui-même destiné à être intégré dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, notamment dans un embrayage, l’organe de roulement comprenant :

un corps d’organe de roulement comprenant, sur une face latérale, une cavité présentant un fond,

un stabilisateur comprenant un organe élastique logé dans la cavité et une bille en appui sur l’organe élastique, ladite bille faisant saillie au moins partiellement hors de la cavité.

Ainsi et comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, après assemblage du dispositif d’amortissement pendulaire, la bille se trouve en appui axial d’un côté sur une première masselotte et de l’autre sur l’organe élastique. Il en résulte que la bille plaque l’organe de roulement contre la deuxième masselotte, axialement opposée à la première masselotte par rapport à l’organe de roulement.

De cette manière, un organe de roulement selon l’invention est contraint dans la direction axiale, et l’on évite ainsi des chocs axiaux avec le support et/ou la masse oscillante, sources de nuisances sonores.

Le fond de la cavité peut être formé par le corps d’organe de roulement ou pas un élément distinct dudit corps d’organe de roulement. Un organe de roulement selon l’invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes :

La cavité contient un lubrifiant, de préférence de la graisse, de préférence entre le stabilisateur et le fond de la cavité ;

la distance entre le stabilisateur et le fond de la cavité est non nulle, le lubrifiant étant contenu entre ledit stabilisateur et ledit fond de la cavité afin de permettre une auto lubrification de la bille ;

L’organe élastique du stabilisateur est une cage logée au moins partiellement dans la cavité et contenant la bille ;

la cage comprend au moins une patte élastiquement et radialement déformable ;

L’organe élastique est une rondelle élastique, de préférence une rondelle ressort ou une rondelle ondulée, située entre la bille et le fond de la cavité ;

l’organe élastique du stabilisateur étant un ressort situé entre la bille et le fond de la cavité ; le ressort peut être situé radialement entre la bille et le fond de la cavité, l’organe de roulement comprenant en outre une cale, au moins une première portion de ladite cale formant le fond de la cavité,

la première portion de la cale comprend au moins une patte élastique,

la partie saillante de la bille fait saillie de la face latérale du corps de l’organe de roulement sur une distance inférieure ou égale à 1 millimètre, de préférence inférieure ou égale à 0,5 millimètre ;

Le corps d’organe de roulement comprend une pluralité de cavités, chacune d’entre elles logeant un stabilisateur. En particulier, le corps d’organe de roulement peut comprendre au moins une cavité sur chacune de ses deux faces latérales chacune des cavités logeant un stabilisateur.

L’invention concerne aussi un dispositif d’amortissement pendulaire comprenant un support présentant un axe de rotation, parallèle à l’axe, et définissant une piste de roulement de support, une masse oscillante définissant une piste de roulement de masse oscillante et comportant des première et deuxième masselottes, un organe de roulement selon l’invention 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.

Un dispositif d’amortissement pendulaire selon l’invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : au moins l’une des première et deuxième masselottes comprend une ouverture et dans lequel le stabilisateur de l’organe de roulement comprend une portion traversant ladite ouverture.

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 couple hydrodynamique ou un disque d’embrayage à friction, comprenant un dispositif d’amortissement pendulaire comprenant un organe de roulement selon l’invention.

L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un groupe motopropulseur de véhicule comprenant :

- 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 description qui va suivre et à l’examen des dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente un dispositif d’amortissement pendulaire comprenant une pluralité d’organes de roulement selon l’invention ;

- les figures 2a et 2b illustrent un mode de réalisation d’un organe de roulement selon l’invention, le stabilisateur étant monté (figure 2b) ou non (figure 2a) sur le corps de l’organe de roulement ;

- les figures 3a et 3b offrent des vues en perspective du stabilisateur d’un organe de roulement selon l’invention, sous deux angles de vue différents ;

- la figure 4 représente une section radiale d’un dispositif d’amortissement pendulaire avec un organe de roulement selon l’invention,

- la figure 5 a illustre un organe de roulement comprenant une première variante de réalisation du stabilisateur,

- la figure 5b illustre une option de l’organe de roulement de la figure 5a,

- la figure 5 c illustre un organe de roulement comprenant une deuxième variante de réalisation du stabilisateur,

- la figure 6a représente une section radiale d’un dispositif d’amortissement pendulaire avec un organe de roulement selon une troisième variante de réalisation du stabilisateur, - la figure 7a représente une section radiale d’un organe de roulement selon une quatrième variante de réalisation du stabilisateur,

- les figures 6b et 7b illustrent, en éclaté, un organe de roulement respectivement selon la figure 6a et la figure 7a.

Sur les différentes figures, des références identiques sont utilisées pour désigner des organes identiques ou analogues.

Définitions

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,

« axialement » signifie « parallèlement à l'axe Y de rotation de l’organe de roulement », c’est- à-dire également, en position assemblée sur le dispositif d’amortissement pendulaire, « parallèlement à l'axe X de rotation du dispositif d’amortissement pendulaire » ;

« radialement » signifie « selon un axe transversal coupant l'axe de rotation de l’organe de roulement ».

L’épaisseur est mesurée selon l’axe X.

Par « véhicule automobile », on entend non seulement les véhicules passagers, mais également les véhicules industriels, ce qui comprend notamment les poids lourds, les véhicules de transport en commun ou les véhicules agricoles.

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 fixation de la première pièce sur la deuxième pièce directement ou par l’intermédiaire d’une ou plusieurs pièces intermédiaires.

Sauf indication contraire, les verbes « comporter », « présenter » ou « comprendre » doivent être interprétés de manière large, c'est-à-dire non limitative.

Description détaillée

Un dispositif d’amortissement pendulaire 10 comportant une pluralité d’organes de roulement selon l’invention est représenté en figure 1. Tel qu’illustré, il comporte quatre masses oscillantes montées sur un support 12 d’axe X, chaque masse oscillante comprenant des première et deuxième masselottes, 14i et l4 ₂ respectivement, appariées par P intermédiaire d’une entretoise 16. L’une des masselottes n’est pas représentée afin de laisser apparaître les organes de roulement 20, en l’occurrence des rouleaux.

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. Une pluralité de fenêtres de support traverse le support suivant son épaisseur.

Chaque masse oscillante est classiquement montée oscillante sur le support 12 au moyen des deux organes de roulement 20 qui traversent chacun une fenêtre de support et guident le mouvement de la masse oscillante par rapport au support 12 en roulant sur une piste de roulement de support 17 et une piste de roulement d’entretoise 16.

Les masses oscillantes sont de préférence réparties équi-angulairement autour de l'axe X. De préférence, leur nombre est supérieur à deux et/ou inférieur à huit. Le dispositif peut en particulier comporter trois, quatre, cinq ou sept masses oscillantes.

La figure 2a est une vue rapprochée d’un organe de roulement 20 tel que représenté en figure 1, le stabilisateur 30 étant dissocié du corps 22 de l’organe de roulement, dans cet exemple un rouleau. Le corps 22 définit des première et deuxième faces latérales, 22i, et 22 _¾ qui, dans le mode de réalisation représenté, s’étendent sensiblement perpendiculairement à l’axe Y. L’organe de roulement 20 est adapté pour rouler par rapport à son environnement. L’organe de roulement 20 est mobile en rotation autour dudit axe Y. Le corps 22 est adapté pour rouler. Une cavité 28 est ménagée sur la première face latérale 22i. Le corps 22 définit enfin une face de roulement 22 ₃ cylindrique d’axe Y, qui relie les faces latérales, de manière à pouvoir rouler sur le support 12 et l’entretoise 16. L’organe de roulement 20 est mobile en rotation par rapport au support 12 et à l’entretoise 16. Le stabilisateur 30 comprend une bille 24 et un organe élastique 26. L’organe élastique 26 peut être une cage pour retenir la bille 24. La bille 24 peut présenter une forme sphérique.

La figure 2b représente les mêmes éléments que la figure 2a, le stabilisateur 30 étant en position montée dans la cavité 28 du corps 22 de l’organe de roulement.

Dans l’exemple illustré, la cage 26 est formée de façon à maintenir en son sein la bille par compression élastique à l’aide de pattes déformables. Les pattes peuvent être réparties équi- angulairement autour de l’axe Y. Les pattes sont de préférence élastiquement déformables. Les pattes sont radialement déformables. La cage contenant la bille est montée serrée ou clipsée dans la cavité du corps de l’organe de roulement de sorte à assurer son maintien au sein de la cavité.

La cavité 28 comprend un fond et une paroi latérale. Ainsi, le fond de la cavité 28 est formé par le corps 22 de l’organe de roulement. La cavité 28 peut être cylindrique et présenter un diamètre de base d. Le stabilisateur 30 présente un diamètre D, le diamètre D étant supérieur au diamètre d.

Ainsi, lorsque l’organe de roulement tel que décrit précédemment se trouve en position assemblée dans un dispositif d’amortissement pendulaire tel que représenté en figure 1, une partie de la bille fait saillie hors du corps 22 de l’organe de roulement 20 et prend appui sur une première masselotte 14i. La bille peut faire saillie d’une distance U du corps de l’organe de roulement. La distance U peut être comprise entre 0,1 et 1 mm (millimètres) et est de préférence de l’ordre de 0,5 mm. De ce fait, elle plaque, par l’intermédiaire de la cage, le corps de l’organe de roulement sur la masselotte axialement opposée à la première masselotte. On empêche de cette manière l’organe de roulement de s’incliner et de subir des chocs dans la direction axiale.

Alternativement, la face latérale de la masselotte 14i sur laquelle la bille 24 prend appui peut comprendre un évidement. Cet évidement permet de réduire l’épaisseur axial de la masselotte 14i et donc l’encombrement axial général du dispositif d’amortissement pendulaire 10. De préférence, une réserve de lubrifiant 18, de préférence de la graisse, est prévue dans la cavité. Une fois le stabilisateur monté dans la cavité, le lubrifiant est de préférence contenu entre le fond de la cavité et le stabilisateur. De façon avantageuse, la mise en rotation de la bille par frottement de cette dernière sur une masselotte entraîne sa propre lubrification, puisqu’une partie de la bille se trouve en contact direct avec le lubrifiant. La distance entre la bille 24 et le fond de la cavité peut être comprise entre 1 et 0,1 mm (millimètres) et est de préférence de l’ordre de 0,5 mm.

L’utilisation d’une bille comme organe de contact avec une masselotte permet avantageusement de réduire les frottements entre la bille et la masselotte. En outre, l’utilisation d’une bille permet la conception d’un stabilisateur mécaniquement simple. L’effort nécessaire afin de maintenir l’organe de roulement plaqué dans la direction axiale est de préférence, selon le mode de réalisation du dispositif d’amortissement pendulaire, compris entre 0,1 N et 0,6 N.

La bille peut avoir un diamètre compris entre de 0,2 mm et 1,5 mm. De préférence, la bille 24 est réalisée en acier, en céramique, ou encore en un matériau plastique. La cage 26 est avantageusement réalisée en acier allié pour ressort. Le corps 22 de l’organe de roulement est par exemple réalisé en acier.

Les inventeurs ont constaté qu’un rouleau en plastique permet d’atténuer les bruits générés par le contact avec le support et/ou les masselottes en acier. Un rouleau en plastique ne représente toutefois pas une solution envisageable en raison des contraintes en pression élevées sur le rouleau lors des contacts avec le support et/ou les masselottes.

L’organe élastique 26 peut consister en une rondelle élastique, telle qu’une rondelle ressort ou une rondelle ondulée, située entre le fond de la cavité et la bille.

Les figures 3a et 3b montrent, sous deux angles différents, le stabilisateur 30 dans le même mode de réalisation que les figures décrites précédemment.

La figure 4 représente une section radiale d’une partie d’un dispositif d’amortissement pendulaire tel que représenté en figure 1. Dans la configuration représentée, l’organe de roulement 20 est en contact radial avec l’entretoise 16 et le support 12. Il est clairement visible que la bille 24 fait saillie hors du corps 22 de l’organe de roulement. Ceci permet à la bille d’être en appui axial sur l’une des masselottes 14, ce qui a pour effet de plaquer l’organe de roulement sur la masselotte opposée. L’espace 18 constitue avantageusement une réserve de lubrifiant.

La première variante de réalisation du stabilisateur 30, représentée sur les figures 5a et 5b, diffère en ce que l’organe élastique 26 peut être un ressort, et de préférence un ressort hélicoïdal. Le ressort hélicoïdal peut s’étendre entre une première extrémité et une deuxième extrémité. La première extrémité peut être au contact direct du fond de la cavité 28. La deuxième extrémité peut être au contact de la bille 24.

La bille 24 peut présenter une première partie, par exemple cylindrique, et une deuxième partie, par exemple hémisphérique. La deuxième partie hémisphérique peut être en appui axial sur la première masselotte et la première partie peut être en appui axial sur l’organe élastique. Alternativement, la bille 24 peut présenter une forme sphérique. L’organe de roulement 20 peut comprendre une excroissance 23 axiale. De préférence, la deuxième face latérale 22 ₂ opposée à la première face latérale 221 comprenant la cavité 28, peut comprendre l’excroissance 23 axiale. L’excroissance 23 est adaptée pour réduire la zone de frottement entre l’organe de roulement 20 et l’une des masselottes 14i, l4 ₂ . L’excroissance 23 n’est pas exclusivement associée à la première variante de réalisation du stabilisateur 30.

La deuxième variante de réalisation du stabilisateur 30, représentée sur la figure 5c, diffère de la première variante de réalisation en ce que ledit stabilisateur 30 comprend en outre une cale 40. La cale 40 peut être adaptée pour former le fond de la cavité 28. Ainsi, le fond de la cavité 28 est formé par un élément distinct du corps 22 de l’organe de roulement. La cale 40 peut s’étendre axialement entre une première extrémité 41 et une deuxième extrémité 42. La cale 40 peut comprendre une première portion 43, incluant la première extrémité 41 et une deuxième portion 44, incluant la deuxième extrémité 42. La cale 40 peut être réalisée en matière plastique.

La première portion 43 peut présenter une forme cylindrique. La première portion 43 est adaptée pour être emboîtée dans la cavité 28. La cavité 28 peut être traversante. La première portion 43, et par exemple plus particulièrement la première extrémité 41, peut former le fond de la cavité 28. Ainsi, le fond de la cavité 28 est formé par un élément distinct du corps 22 de l’organe de roulement. La première extrémité du ressort peut être en contact avec la première portion 43 de la cale 40.

La deuxième portion 44 peut présenter une forme cylindrique. La deuxième portion 44 peut, au moins partiellement, recouvrir la deuxième face latérale 22 ₂ . La deuxième portion 44 peut être adaptée pour former un tampon de frottement entre l’organe de roulement 20 et l’une des masselottes 14i, l4 ₂ .

La troisième variante de réalisation du stabilisateur 30, représentée sur les figures 6a et 6b, diffère de la deuxième variante de réalisation en ce que la cale 40 du stabilisateur 30 comprend en outre une troisième portion 45.

La troisième portion 45 peut inclure la deuxième extrémité 42, la deuxième portion 44 est alors axialement intercalée entre la première portion 43 et la troisième portion 45.

La première portion peut comprendre un trou 48. Le trou 48, par exemple de forme cylindrique, peut contenir l’organe élastique 26 et contenir partiellement la bille 24. Le fond du trou 48 peut former le fond de la cavité 28. Ainsi, le fond de la cavité 28 est formé par un élément distinct du corps 22 de l’organe de roulement. Le trou 48 peut en outre être présent sur la deuxième portion 44. Le trou 48 peut en outre être présent sur la deuxième portion 44 et la troisième portion 45.

La première portion 43 peut comprendre au moins une patte 431. Ladite au moins une patte 431 peut être élastiquement déformable. Ladite au moins une patte 431 peut être radialement déformable. Ladite au moins une patte 431 est adaptée pour maintenir la cale 40 dans la cavité 28 par extension élastique. La première portion 43 comprend de préférence une pluralité de pattes 431. Les pattes 431 peuvent être réparties équi-angulairement autour de l'axe Y. La cale 40, et plus particulièrement la première portion 43, contenant partiellement la bille 24, est montée serrée ou clipsée dans la cavité 28 du corps 22 de l’organe de roulement 20 de sorte à assurer son maintien au sein de ladite cavité 28. La cavité 28 peut comprendre des encoches adaptées pour recevoir la tête desdites pattes 431 élastiquement déformables.

La deuxième face latérale TT du corps Tl de l’organe de roulement 20 peut comprendre un évidement, par exemple circulaire. La deuxième portion 44 de la cale 40 est adaptée pour se loger dans ledit évidement. La deuxième face latérale 22 ₂ et la deuxième portion 44 de la cale 40 peuvent être en contact avec l’une des masselottes 14i, l4 ₂ .

La troisième portion 45 de la cale 40 peut être adaptée pour passer au travers d’une ouverture 15 ménagée sur l’une des masselottes 14i , l4 ₂ . La troisième portion 45 permet ainsi de limiter le débattement de l’organe de roulement 20 et d’éviter la perte de contact entre l’organe de roulement 20 et l’entretoise 16.

L’organe élastique 26 peut être un ressort, alternativement une cage, alternativement une rondelle élastique.

La quatrième variante de réalisation du stabilisateur 30, représentée sur les figures 7a et 7b, diffère de la troisième variante de réalisation en ce que le stabilisateur 30 comprend en outre une gaine 50.

La gaine 50 s’étend axialement entre une première extrémité 51 et une deuxième extrémité 52. La gaine 50 peut comprendre une première portion 53, incluant la première extrémité 51 et une deuxième portion 54, incluant la deuxième extrémité 52. La gaine 50 peut être réalisée en matière plastique.

La gaine 50 est adaptée pour être emboîtée dans le trou 48 de la cale 40. La gaine 50 peut être adaptée pour former le fond de la cavité 28. Ainsi, le fond de la cavité 28 est formé par un élément distinct du corps 22 de l’organe de roulement. Plus particulièrement, la deuxième portion 54 de la gaine 50 peut former le fond de la cavité 28. Le fond peut être continu. Alternativement, le fond de la cavité 28 peut être discontinu.

La gaine 50 peut comprendre un évidement central 58 adapté pour loger l’organe élastique 26 et partiellement la bille 24. La première portion 53 peut présenter une forme de collerette cylindrique. La paroi latérale du trou 48 peut comprendre un épaulement adapté pour recevoir, par complémentarité de forme, la première portion 53 de la gaine 50.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à des fins illustratives uniquement. En particulier, l’organe élastique du stabilisateur peut être quelconque. Le nombre de cavités et de billes n’est pas non plus limitatif. Il est par exemple envisageable de réaliser une cavité sur chaque face latérale du corps de l’organe de roulement, ou encore plusieurs cavités sur une même face.