FR2876431A1 - Double volant amortisseur, en particulier pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire (10) fixé en bout d'un arbre moteur (14), un volant secondaire (16) centré sur l'arbre primaire au moyen d'un palier (18) et un amortisseur de torsion (20) reliant les deux volants en rotation, le volant secondaire comprenant une masse annulaire d'inertie (28) centrée sur un moyeu (30) au moyen d'une rondelle fendue (64) fixée par des rivets (44) au moyeu (30) avec une rondelle élastique (56) d'un limiteur de couple.

Description

L'invention concerne un double volant amortisseur, en particulier

pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire fixé en bout d'un arbre moteur et entraîné en rotation par cet arbre moteur, un volant secondaire centré et guidé en rotation sur le volant primaire au moyen d'un palier, et un amortisseur de torsion monté entre les deux volants et les reliant en rotation.

Pour éviter la transmission de couples très importants au reste de la transmission, notamment au passage par une fréquence de résonance au démarrage et à l'arrêt du moteur à combustion interne du véhicule, le volant secondaire comprend une masse d'inertie annulaire qui est centrée sur un moyeu porté par le palier précité et qui est liée en rotation à ce moyeu par un limiteur de couple.

Dans la technique actuelle, le moyeu est une pièce massive dont les portées cylindriques doivent être usinées avec précision, de même que la portée cylindrique de la masse d'inertie annulaire servant à son montage sur le moyeu, pour assurer le centrage correct du moyeu et de la masse d'inertie annulaire l'un par rapport à l'autre et sur le palier de montage du volant secondaire sur le volant primaire.

Ces opérations d'usinage sont coûteuses, d'autant que le moyeu et la masse d'inertie annulaire sont en matériaux durs pour résister à l'usure, et la pièce massive qui constitue le moyeu est axialement encombrante alors qu'il est souhaitable de réduire l'encombrement axial global du double volant amortisseur.

La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique au problème du centrage du moyeu et de la masse d'inertie annulaire du volant secondaire et d'éviter les inconvénients précités de la technique connue.

Elle propose à cet effet un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire entraîné en rotation par un arbre moteur, un volant secondaire centré et guidé en rotation sur le volant primaire au moyen d'un palier, et un amortisseur de torsion monté entre les deux volants et les reliant en rotation, le volant secondaire comprenant une masse d'inertie annulaire et un moyeu, où la masse d'inertie annulaire du volant secondaire est centrée sur un rebord d'une rondelle fendue fixée sur le moyeu ou sur le palier précité.

Le centrage de la masse d'inertie annulaire du volant secondaire sur le rebord d'une rondelle fendue évite les problèmes d'usinage de la technique antérieure, la rondelle fendue étant automatiquement adaptable par élasticité dans un alésage de la masse d'inertie annulaire du volant secondaire.

Avantageusement, le rebord précité de la rondelle fendue est formé par emboutissage, et donc de façon économique.

Ce rebord peut être formé soit à la périphérie externe de la rondelle fendue, soit dans une partie intermédiaire de cette rondelle.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le volant secondaire comprend un limiteur de couple reliant la masse annulaire d'inertie et le moyeu en rotation.

Avantageusement, le moyeu et le limiteur de couple sont réalisés en tôle.

La réalisation du moyeu et du limiteur de couple en tôle permet de réduire l'encombrement axial du volant secondaire dans sa zone de montage sur le volant primaire.

La rondelle fendue peut faire partie du limiteur de couple et peut constituer une rondelle élastique de ce limiteur, la partie radialement externe de cette rondelle appliquant à pression une rondelle de frottement sur une face radiale de la masse annulaire d'inertie dont une autre face radiale opposée est en appui sur une partie radialement externe du moyeu.

La rondelle fendue peut également former une rondelle de frottement du limiteur de couple et comprend alors une partie radialement externe appliquée par une rondelle élastique sur une face radiale de la masse annulaire d'inertie, dont une autre face radiale opposée est appliquée axialement sur une partie radialement externe du moyeu.

Dans une autre variante, la rondelle fendue ne fait pas partie du limiteur de couple mais est appliquée sur le moyeu et est fixée sur celui- ci avec une rondelle élastique du limiteur de couple par des rivets ou analogues.

Dans une première forme de réalisation de l'invention, la périphérie radialement interne du moyeu est centrée et fixée, par exemple par soudure, sur une bague du palier de montage du volant secondaire sur le volant primaire.

Dans une autre forme de réalisation, la périphérie radialement interne du moyeu est centrée et fixée, par exemple soudée, sur l'une des bagues du palier précité, en étant axialement en appui sur un épaulement de cette bague. Ladite rondelle fendue a une périphérie interne fixée, par exemple soudée, sur l'extrémité de ladite bague et une périphérie externe qui forme le rebord de centrage de la masse d'inertie annulaire du volant secondaire et recouvre partiellement le limiteur de couple.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un double volant amortisseur selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée des éléments composant le volant secondaire et le limiteur de couple du double volant amortisseur de la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique en perspective, à plus grande échelle, de la rondelle de centrage de la masse d'inertie annulaire du volant secondaire; - la figure 4 est une vue schématique en couple axiale d'une variante de réalisation du double volant amortisseur selon l'invention; - la figure 5 est une vue schématique en perspective, à plus grande échelle, de la rondelle de centrage de la masse d'inertie annulaire du volant secondaire de la figure 4; - les figures 6 à 9 sont des vues schématiques partielles en coupe axiale de variantes de réalisation du limiteur de couple et du volant secondaire.

On se réfère d'abord aux figures 1 à 3 qui représentent un premier mode de réalisation d'un double volant amortisseur selon l'invention, ce double volant amortisseur comprenant un volant primaire 10 destiné à être fixé par des vis 12 au bout d'un arbre moteur 14 tel que le vilebrequin d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, un volant secondaire 16 coaxial au volant primaire 10 et centré et supporté sur celui-ci par un palier 18, et un amortisseur de torsion 20 monté entre les volants 10 et 16 pour les relier en rotation avec une possibilité de débattement angulaire entre ces volants, d'une façon bien connue de l'homme du métier.

Le volant primaire 10 comprend une tôle annulaire flexible 22 dont la partie radialement interne est fixée sur l'arbre moteur 14 par les vis 12 et dont la partie radialement externe porte une masse annulaire d'inertie 24 sur laquelle est fixée une couronne de démarreur 26.

Le volant secondaire 16 comporte une masse d'inertie 28 qui forme le plateau de réaction d'un embrayage et qui est montée sur un moyeu 30 par l'intermédiaire d'un limiteur de couple 32, la périphérie interne du moyeu 30 étant soudée sur l'extrémité d'une bague interne 34 du palier 18 dont la bague externe 36 prolongée vers l'avant est soudée sur la périphérie interne de la tôle annulaire flexible 22 du volant primaire 10.

L'amortisseur de torsion 20 agencé entre les deux volants 10, 16 pour les relier en rotation peut être du type à ressorts circonférentiels ou du type radial comme représenté aux dessins. Il comprend des boîtes cylindriques 38 orientées radialement en position de repos et contenant chacune des ressorts hélicoïdaux 40 enfilés sur une tige cylindrique 42 dont l'extrémité radialement externe porte une rondelle sur laquelle s'appuient les extrémités radialement externes des ressorts 40 et dont l'extrémité interne est montée à rotation autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du volant, sur un embout cylindrique d'un rivet 44 fixé sur le moyeu 30 du volant secondaire 16.

Les extrémités radialement externes des boîtes cylindriques 38 sont montées à rotation, autour d'axes parallèles à l'axe de rotation des volants 10 et 16, sur des rivets cylindriques 46 fixés sur des tôles 48, 50 solidaires du volant primaire et dont l'une 48 est une tôle annulaire juxtaposée à la tôle annulaire flexible 22 précitée et fixée avec celleci sur l'arbre moteur 14 par les vis 12, l'autre tôle 50 étant fixée à une partie médiane de la tôle 48 par des rivets 52 et s'étendant entre les masses d'inertie annulaires du volant primaire et du volant secondaire.

Les extrémités radialement internes des boîtes cylindriques 38 comportent des rondelles d'appui des extrémités radialement internes des ressorts 40, ces rondelles d'appui étant traversées avec jeu par les tiges cylindriques 42.

Cet amortisseur de torsion du type radial comprend également des moyens de frottement 54 agencés entre les deux volants pour freiner leurs oscillations relatives. Cet amortisseur de torsion est bien connu de l'homme du métier et ne sera pas décrit ici plus en détail.

Le limiteur de couple 32 qui relie la masse d'inertie annulaire 28 du volant secondaire au moyeu 30 comprend une rondelle élastique 56 dont la partie périphérique radialement interne est fixée sur le moyeu par les rivets 44 et dont la partie radialement externe charge axialement une rondelle de frottement 58 sur une face radiale de la partie périphérique radialement interne 60 de la masse d'inertie 28, cette partie périphérique 60 étant ainsi serrée sur une partie périphérique radialement externe du moyeu 30.

La rondelle de frottement 58 est rendue solidaire en rotation de la rondelle élastique 56 de façon classique par des dents de sa périphérie interne engagées dans des orifices correspondants de la rondelle élastique 56, de sorte que toute rotation de la masse annulaire d'inertie 28 par rapport au moyeu 30 s'accompagne d'un frottement de la partie radialement interne 60 de cette masse d'inertie sur la rondelle de frottement 58 et sur la partie radialement externe 62 du moyeu 30.

Le centrage de la masse annulaire d'inertie 28 sur le moyeu 30 est réalisé au moyen d'une rondelle plate 64 fendue, dont une partie radialement interne est fixée par les rivets 44 sur le moyeu 30, avec la rondelle élastique 56 du limiteur de couple, et dont une partie radialement externe comporte un rebord axial 66 qui s'applique sur le bord périphérique interne 68 de la masse annulaire d'inertie 28.

La fente 70 de la rondelle 64 (figures 2 et 3) lui confère une certaine élasticité en direction circonférentielle, ce qui permet de monter le rebord 66 de cette rondelle de façon ajustée et en légère contrainte élastique à l'intérieur du bord périphérique interne 68 de la masse annulaire d'inertie 28.

Cette rondelle s'adapte ainsi automatiquement aux dimensions exactes de l'alésage qui forme le bord périphérique interne 68 de la masse d'inertie 28.

Le rebord 66 de la rondelle fendue 64 peut être formé de façon 20 économique par emboutissage.

Le centrage du moyeu 30 sur le palier 18 est réalisé de façon précise par alignement du bord périphérique interne du moyeu 30 et de la surface cylindrique interne de la bague 34 du palier 18.

Comme on le voit en figure 1, le moyeu 30 peut être formé de façon économique par une rondelle plane en tôle d'acier dans laquelle on découpe des trous 72 de montage des rivets 44 et des trous 74 d'accès aux vis 12 de fixation du volant primaire 10 sur l'arbre moteur 14.

De façon correspondante, des orifices 76 de passage des rivets 44 et des orifices ou découpes 78 d'accès aux vis 12 sont formés dans la rondelle de centrage 64, et des orifices 80 de passage des rivets 44 et des orifices ou découpes 82 d'accès aux vis 12 sont formés dans la rondelle élastique 56.

On constate que les rondelles formant le moyeu 30 et le limiteur de couple 32 ont un encombrement axial faible et que les opérations d'usinage des composants du volant 16 nécessaires à son centrage sur le palier 18 sont réduites à un minimum.

Le double volant amortisseur de la figure 4 est du même type que celui de la figure 1 et comprend les mêmes éléments désignés par les mêmes chiffres de référence, sauf en ce qui concerne le moyeu 30 et le limiteur de couple 32 qui vont maintenant être décrits en détail.

Le moyeu 30 de la figure 4 est une rondelle dont la partie intermédiaire a été légèrement emboutie en direction de l'embrayage E et qui est centrée par son bord périphérique interne sur une portée cylindrique 86 de la surface externe de la bague intérieure 34 du palier 18, en étant en appui axialement du côté du volant primaire 10 sur un épaulement 88 de la surface cylindrique externe de la bague 34 et fixée, par exemple soudée, sur la bague 34. Une rondelle fendue 90 représentée en perspective en figure 5, est fixée, par exemple soudée, à sa périphérie interne sur l'extrémité de la bague intérieure 34 du palier 18 et sert au centrage de la masse d'inertie annulaire 28 du volant secondaire 16.

A cet effet, le bord périphérique extérieur 92 de la rondelle fendue 90 est en appui radial légèrement précontraint sur un épaulement 94 de la face radiale de la masse d'inertie 28 tournée du côté de l'embrayage E. La fente 95 de la rondelle 90 lui confère une élasticité dans le sens circonférentiel et permet d'ajuster automatiquement le diamètre externe de cette rondelle au diamètre défini par l'épaulement 94 de la masse d'inertie annulaire 28.

La rondelle de centrage 66 du mode de réalisation de la figure 1 est omise dans la variante de réalisation de la figure 4 et seule la rondelle élastique 56 du limiteur de couple est fixée sur le moyeu 30 par les rivets 44. Le moyeu 30 est centré sur la portée périphérique 86 de la bague intérieure 34 du palier 18 et la masse d'inertie annulaire 28 est centrée sur la rondelle 90 fixée sur cette bague intérieure 34. La rondelle 90 n'est pas plane, mais emboutie dans sa partie médiane pour présenter une zone intermédiaire 96 d'appui axial élastique sur la partie radialement interne du moyeu 30.

Dans la variante de réalisation représentée schématiquement en figure 6, on retrouve le double volant amortisseur de la figure 4 dont les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références, la seule différence concernant le centrage de la masse d'inertie annulaire 28 du volant secondaire qui est réalisé au moyen de la rondelle de frottement 100 du limiteur de couple, cette rondelle 100 comprenant une partie radialement interne 102 fixée sur le moyeu 30 avec la partie radialement interne de la rondelle élastique 56 du limiteur de couple par les rivets 44, et comprenant une partie périphérique radialement externe qui a été emboutie pour former un rebord axial 104 appliqué élastiquement en légère précontrainte sur l'épaulement 94 précité de la face radiale de la masse annulaire d'inertie 28.

La rondelle de frottement 100 est, comme les rondelles 64 et 90 des modes de réalisation des figures 1 et 4, fendue radialement pour présenter une élasticité circonférentielle permettant d'ajuster automatiquement son rebord périphérique 104 aux dimensions exactes de l'épaulement 94.

Pour le reste, le mode de réalisation de la figure 6 est identique à celui de la figure 4, le bord périphérique interne du moyeu 30 est en appui sur une portée cylindrique 86 de la surface externe de la bague intérieure 34 du palier 18, et est en appui axial sur l'épaulement 88 de la surface externe de la bague 34, le moyeu 30 étant fixé à cette bague 34 par tout moyen approprié, par exemple par soudure.

Dans la variante de réalisation de la figure 7, on retrouve la même disposition qu'en figure 6, mais le centrage de la masse annulaire d'inertie 28 du volant secondaire est assuré par un rebord périphérique 106 embouti de la rondelle élastique 108 du limiteur de couple qui est fendue radialement pour présenter une élasticité en direction circonférentielle permettant de l'ajuster automatiquement avec une légère précontrainte en appui sur l'épaulement 94 de la masse d'inertie annulaire 28.

La partie radialement interne de la rondelle élastique 108 est fixée sur le moyeu 30 par les rivets 44 et la rondelle de frottement 58 appliquée sur la partie radialement interne 60 de la masse annulaire d'inertie 28 est identique à celle de la figure 1, cette rondelle de frottement 58 étant rendue solidaire en rotation de la rondelle élastique 108 par des dents de sa périphérie interne engagées dans des orifices correspondants de la rondelle élastique 108.

Pour le reste, le double volant amortisseur de la figure 7 est identique à celui de la figure 6.

Dans les variantes de réalisation des figures 8 et 9, ce sont des parties intermédiaires de la rondelle élastique et de la rondelle de frottement, respectivement, du limiteur de couple qui assurent le centrage de la masse d'inertie annulaire 28 du volant secondaire sur un moyeu 30 identique à celui des figures 6 et 7.

En figure 8, la rondelle élastique 110 du limiteur de couple est fendue radialement et est emboutie dans sa partie intermédiaire pour former un rebord axial 112 en appui et en légère précontrainte élastique sur le bord périphérique interne 68 de la masse annulaire d'inertie 28 du volant secondaire. La rondelle de frottement 58 est identique à celle de la figure 7 et est solidarisée en rotation avec la rondelle élastique 110 par des dents de sa périphérie interne engagées dans des orifices correspondants de la rondelle élastique 110. Celle-ci est fixée par sa partie radialement interne sur le moyeu 30 au moyen des rivets 44, comme dans les modes de réalisation précédents.

En figure 9, c'est la rondelle de frottement 114 du limiteur de couple qui est emboutie dans sa partie médiane pour former un rebord axial 116 en appui et en légère précontrainte élastique sur le bord périphérique interne 68 de la masse annulaire d'inertie 28 du volant secondaire, cette rondelle de frottement 114 comprenant une partie radialement interne fixée sur le moyeu 30 par les rivets 44, avec la partie radialement interne de la rondelle élastique du limiteur de couple, identique à la rondelle 56 de la figure 6, la rondelle de frottement 116 étant fendue radialement pour présenter une élasticité circonférentielle permettant d'adapter le diamètre de son rebord axial 116 au diamètre exact du bord périphérique interne 68 de la masse annulaire d'inertie 28.

Dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus qui utilisent une rondelle fendue pour le centrage de la masse d'inertie sur un rebord de cette rondelle fendue, le diamètre extérieur de ce rebord est à l'état initial ou au repos légèrement supérieur au diamètre de l'alésage de la masse d'inertie annulaire sur lequel il doit s'appliquer. On commence donc par mettre ce rebord de la rondelle fendue en place dans l'alésage de la masse annulaire d'inertie, la rondelle fendue étant alors en légère précontrainte élastique à l'intérieur de cet alésage et s'adaptant automatiquement à cet alésage, après quoi on fixe la rondelle fendue sur le moyeu 30 au moyen des rivets 44, ce qui bloque la rondelle dans sa position ajustée dans l'alésage de la masse annulaire d'inertie. On obtient ainsi un ajustement exact et automatique de la rondelle fendue dans l'alésage de la masse d'inertie quelles que soient les dispersions dimensionnelles de cet alésage, ce qui permet un centrage précis et autoajustable de la masse annulaire d'inertie sur le moyeu.

Il n'est plus nécessaire de procéder à un usinage avec une tolérance précise, par exemple par rectification, de l'alésage de centrage de la masse annulaire d'inertie, ce qui réduit de façon non négligeable le coût du double volant amortisseur.

En variante, le moyeu peut être formé de deux rondelles superposées axialement, en tôle, dont l'une est fixée par soudure à sa périphérie interne sur la bague 34, et dont l'autre est fixée à la première par les rivets 44 et forme à sa périphérie externe les moyens de centrage de la masse annulaire d'inertie 28.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Double volant amortisseur, pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire (10) entraîné en rotation par un arbre moteur (14), un volant secondaire (16) centré et guidé en rotation sur le volant primaire au moyen d'un palier (18), et un amortisseur de torsion (20) monté entre les deux volants et les reliant en rotation, le volant secondaire (16) comprenant une masse d'inertie annulaire (28) et un moyeu (30), caractérisé en ce que la masse d'inertie annulaire (28) du volant secondaire est centrée sur un rebord d'une rondelle fendue (64, 90, 100, 108, 110, 114) fixée sur le moyeu (30) ou sur le palier (18) précité.

2. Double volant amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rebord de la rondelle fendue précitée est formé par emboutissage.

3. Double volant amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rebord de la rondelle fendue est centré dans un alésage (68, 94) de la masse annulaire d'inertie (28).

4. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rebord précité est formé à la périphérie extérieure de la rondelle fendue (64, 100, 108).

5. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rebord précité est formé dans une partie intermédiaire (112, 116) de la rondelle fendue (110, 114).

6. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volant secondaire comprend un limiteur de couple (32) reliant la masse d'inertie annulaire (28) et le moyeu (30) en rotation.

7. Double volant amortisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyeu (30) et le limiteur de couple (32) sont réalisés en tôle.

8. Double volant amortisseur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la rondelle fendue est une rondelle élastique (108, 110) du limiteur de couple et charge une rondelle de frottement (58) sur une face radiale de la masse annulaire d'inertie (28), dont une autre face radiale opposée est en appui sur une partie radialement externe du moyeu (30).

9. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la rondelle fendue est une rondelle de frottement (100, 116) du limiteur de couple et comprend une partie radialement externe appliquée par une rondelle élastique (56) sur une face radiale de la masse annulaire d'inertie (28), dont une autre face radiale opposée est en appui sur une partie radialement externe du moyeu (30).

10. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la rondelle fendue (64, 100, 114) et une rondelle élastique (56) du limiteur de couple sont fixées par leurs parties périphériques internes sur le moyeu (30) au moyen de rivets (44) ou analogues.

11. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la périphérie radialement interne du moyeu (30) est centrée et fixée sur l'une (34) des bagues du palier (18) de montage du volant secondaire sur le volant primaire.

12. Double volant amortisseur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la rondelle fendue (90) précitée a une périphérie interne fixée, par exemple soudée, sur l'extrémité de ladite bague (34) du palier et une périphérie externe formant un rebord de centrage de la masse annulaire d'inertie (28) et recouvrant partiellement le limiteur de couple (32).

13. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la périphérie radialement interne du moyeu (30) est fixée en bout de l'une des bagues du palier (18) de montage du volant secondaire sur le volant primaire.

14. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu (30) est formé de deux rondelles axialement superposées, en tôle, dont l'une est fixée par soudure à sa périphérie interne sur une bague (34) du palier et dont l'autre est fixée à la première par des rivets et forme à sa périphérie externe les moyens de centrage de la masse annulaire d'inertie du volant secondaire.