Brevet FR2557661A1 — publié le 19850705

La présente invention concerne les poulies de variateurs de vitesse à commande centrifuge du genre comportant un moyeu calé en rotation sur un arbre et, autour de celui-ci, en regard l'un de l'autre pour la réception d'une courroie de transmis- sion, deux flasques annulaires dont l'un au moins, dit flasque mobile, coulisse le long du moyeu sous le contrôle d'un dia- phragme portant des masselottes, Ce diaphragme est formé de fa- çon classique d'une partie périphérique formant rondelle Belleville, en appui basculant contre le flasque mobile, et d'une partie centrale fragmentée en doigts, en appui basculant contre une pièce transversale d'appui montée sur le moyeu. De telles poulies servent notamment pour l'entraînement à partir du moteur d'équipements auxiliaires de véhicule automobile. Des poulies de ce type sont notamment décrites dans la demande de brevet français N 81 21590 déposée par la Deman- deresse le 18 Novembre 1981 et publiée sous le numéro 2.516.622. Ainsi qu'on le sait un diaphragme est un ressort annu- laire tronconique dont la conicité varie en fonction des cou- ples qui lui sont exercés dans des plans axiaux diamétraux. La présence de masselottes rapportées au diaphragme vise à l'appli- cation à ce dernier de couples variant avec la vitesse de ro- tation de la poulie en sorte de modifier en consequence l'écar- tement entre les deux flasques annulaires de cette dernière par variation des charges axiales appliquées au flasque mobile et donc à la courroie. Ces masselottes, de forme généralement mas- sive, ont, de façon classique, leur centre de gravité aussi éloigné que possible du diaphragme de manière à exercer sur ce dernier, pour une masse de masselotte donnée des couples aussi importants que possible. Ce montage en porte--à-faux a pour effet de créer des contraintes très élevées dans les zones de fixation des masse- lottes au diaphragme d'o des risques de rupture et donc d'acci- dent suite à la projection comme par une fror.de, des masselot- tes ainsi dissociées du diaphragme. L'invention vise à pallier ces inconvénients et propose à cet effet une poulie de variateur de vitesse à commande cen- trifuge du genre comportant un moyeu avec, autour de ce der- nier, en regard l'un de l'autre pour la réception d'une courroie de transmission, deux flasques annulaires dont l'un au moins, dit flasque mobile, coulisse le long du moyeu sous le contrôle d'un diaphragme portant des masselottes interposé axialement en appui basculant entre le flasque mobile et une pièce transver- sale d'appui montée sur le moyeu, caractérisée en ce que les masselottes sont enrobées au moins partiellement dans une masse de matière moulable rapportée au diaphragme. Cette masse de matière moulable est avantageusement élas- tique, de préférence en élastomère, et est rapportée au dia- phragme, par exemple par vulcanisation in situ ("adhérisation") ou par collage. Cette masse de matière élastique moulable re- couvre avantageusement ce diaphragme au moins partiellement en sorte, d'une part, d'améliorer sa solidarisation au diaphragme et, d'autre part, de limiter, voire empêcher le passage de sa- letés au travers du diaphragme, à la faveur des fentes par les- quelles sont classiquement séparés les doigts de ce dernier. On notera que cette dernière caractéristique avantageuse de l'in- vention est connue en elle-même par la demande de brevet fran- çais 83 08047 déposée par la Demanderesse, mais celle-ci ne fait pas intervenir de masselottes rapportées au diaphragme. Lorsque le diaphragme est relié au flasque mobile et/ou à la pièce transversale d'appui, par une entretoise en élasto- mère, l'invention préconise tout particulièrement que cette en- tretoise soit englobée dans la masse dans laquelle sont enrobées les masselottes. Il est à noter que l'invention, du fait de l'enrobage des masselottes, permet que ces dernières ne soient pas fixées di- rectement au diaphragme, mais uniquement par l'intermédiaire de la masse d'enrobage. Les masselottes sont de préférence en tôle et sont avan- tageusement parallèles dans leur majeure partie au diaphragme. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexes sur les- quels: la figure 1 est une coupe axiale d'une poulie de varia- teur de vitesse selon l'invention, du type poulie menante, selon la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 en est une demi-vue axiale partielle selon la flèche II de la figure 1; la figure 3 en est une demi-vue partielle en coupe axiale selon la ligne III-III de la figure 2; les figures 4 à 9 sont des vues analogues à la figure 3, correspondant à des variantes de réalisation des masselottes et de leur enrobage; la figure 10 est une coupe axiale d'une autre poulie de variateur de vitesse selon l'invention, du type poulie menée, selon la ligne X-X de la.figure il; la figure Il en est une demi-vue axiale partielle selon la flèche XI de]la figure 10; les figures 12 à 14 sont des demi-vues en coupe axiale de diaphragme selon des variantes de réalisation de la figure 11. la figure 1 représente une poulie de variateur de vitesse comportant un moyeu 11, calé en rotation sur un arbre 12 par une clavette 13, et deux flasques annulaires 15 et 16, disposés autour du moyeu 11 en regard l'un de l'autre pour la réception d'une courroie de transmission 14. L'un au moins des flasques, repéré 16 sur la figure 1, dénommé ci-dessous flasque mobile, coulisse le long du moyeu grâce à une douille 17, sous le con- trôle d'un diaphragme 20 portant des masselottes 21 et interposé axialement selon des zones annulaires d'appui basculant de rayon différent, contre une projection cylindrique ou rebord axial 16A du flasque mobile et une pièce transversale d'appui 22 solidaire du moyeu 11. De manière classique, mais non impérative, ainsi que cela est exposé dans la demande de brevet français 81 21590 précitée, le diaphragme 20 est attelé au flasque mobile 15 par l'intermé- diaire d'une cornière annulaire 23, par exemple assujettie audit flasque 15 par des pions 24,et qui lui est liée-par une entretoise annulaire en élastomère 25.De façon également classique, mais non impérative, ce diaphragme est lié à la pièce transversale d:appui 22 par une autre entretoise annulIaireen élastomère 26, de plus petit rayon que l'entretoise 25 précitée. Selon l'invention, les masselottes 21 sont enrobées, au moins partiellement, dans une masse de matière moulable 30 rap- portée au diaphragme. Selon des caractéristiques avantageuses mais non impé- ratives de l'invention la masse de matière moulable 30 de la poulie représentée à titre d'exemple à la figure 1 est une masse d'élastomère, par exemple vulcanisée in situ, qui englo- be les entretoises annulaires 25 et 26 précitées, et qui longe en outre, au moins partiellement, (complètement dans l'exemple représenté) le diaphragme 20. De façon classique le diaphragme 20 comporte une partie périphérique 20A formant rondelle Eelleville et une partie cen- trale fragmentée en doigts radiaux 20B séparés par des fentes C. Ces fentes sont avantageusement obstruées par la masse de matière moulable 30. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention les masselottes 21 sont des pièces en tôle. Telles que représentées elles comportent une partie plane 21A, de préférence parallèle au diaphragme, se prolongeant par une patte 21B de fixation au diaphragme, au moyen de rivets 31 par exemple. Ces derniers sont de préférence enrobés également dans la masse 30. On notera que les masselottes, de façon avantageuse, ne sont pas recouvertes par la masse 30 sur leur face opposée au diaphragme (voir figure 2); c'est par ces faces ainsi que, le cas échéant, par les tranches externes 21C de ces masselottes que l'ensemble masselottes- diaphragme préformé est généralement maintenu en position, lors du moulage de la masse 30, par rap- port à la cornière 23 et/ou la pièce transversale d'appui 22. Telle que représentée à la figure 2 la cornière 23 pré- sente une pluralité de perçages radiaux 23' destinés à recevoir les pions 24 d'assujettissement au flasque mobile. En sorte d'amener aisément ces perçages 23' en regard de perçages cor- respondants du prolongement cylindrique 16A du flasque mobile, la masse 30 de matière moulable dans laquelle sont ancrées les masselottes présente un index de positionnement angulaire 32 (voir figure 3) destiné à coopérer avec une échancrure axiale (non représentée) ménagée dans ledit prolongement 16A. On notera que l'épaisseur de la masse 30 varie progressi- vement, de façon quasi-linéaire, entre la portion plane 21A des masselottes et les extrémités des doigts 20B du diaphragme. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 4, 2557661. le diaphragme 20 porte des masselottes 35 qui ne lui sont pas fixées directement. Ces masselottes sont formées, comme précé- demment, de pièces en tôle comportant une portion plane 35A pa- rallèle au diaphragme et une patte de fixation 35B venant au contact du diaphragme, mais ces pattes ne sont pas fixées au diaphragme; elles assurent un assujettissenientindirect des mas- selottes au diaphragme grâce à un effet d'ancrage dans la masse de matière élastomère 36 dans laquelle sont enrobées les masse- lottes dans leur majeure partie. Les figures 5 à 9 représentent diverses configurations de masselottes rapportées sans contact direct à un diaphragme 20. Telles que repésentées ces masselottes, fabriquées en tôle, comportent essentiellement une portion plane parallèle au dia- phragme, éventuellement prolongée par un ou plusieurs bords repliés et ancrés dans une masse d'enrobage, en vue d'améliorer la résistance à l'arrachement des masselottes vis-à-vis de l'é- lastomère. La figure 5 illustre ainsi une masselotte 40 prolongée en direction de la périphérie interne du diaphragme par un dou- ble repli en zigzag 41 affleurant la surface de la masse d'en- robage 42. Cet ensemble masselotte-diaphragme diffère en outre de ceux des figures 3 et 4 en ce qu'une gorge annulaire 43 est ménagée entre les masselottes 40 et la cornière annulaire 23 en vue de faciliter un basculement, avec variation de conicité, du diaphragme 20 autour de son appui sur la cornière 23 et de main- tenir aussi constante que possible la raideur de ce dernier. En variante cette gorge 43 se prolonge jusqu'au diaphragme et l'en- tretoise annulaire 44 interposée axialement entre cornière et diaphragme est indépendante de la masse d'enrobage 42, voire est fabrique en un matériau différent. La masselotte 40 comporte dans sa partie plane deux ori- fices 40A par lesquels elle est avantageusement positionnée lors du moulage de la masse 42, par des ergots appropriés (non représentés), par rapport au moule, donc au diaphragme, à la cornière annulaire 23 et à la pièce transversale d'appui 22. En variante les masselottes sont positionnées par l'une de leurs tranches, en combinaison avec un seul orifice 40A, ou avec une autre tranche. Lors de cette opération le diaphragme est avan- tageusement positionné au moyen de doigts, non représentés, qui laisseront ensuite leur empreinte dans la masse 42. En variante cet orifice 40A sert de piège pour la masse d'enrobage qui le remplit, ou encore reçoit un pion d'ancrage distinct de la mas- selotte. La figure 6 représente un ensemble analogue à celui de la figure 5, avec toutefois une masselotte 45 qui présente un simple repli d'ancrage 46 dans la masse 48. On notera en outre que cette masselotte est séparée de la cornière 23 par une gor- ge 47 qui se prolonge presque jusqu'au diaphragme. La figure 7 représente un ensemble, analogue à celui de la figure 6, comportant une masselotte 50 présentant deux re- plis simples 51 et 52 radialement interne et externe respecti- vement. Cette masselotte 50 est séparée de la cornière 23 par une gorge annulaire 53 délimitée en partie par ledit repli ex- terne 52. On notera qu'à l'intérieur radialement des masselottes , l'épaisseur de la masse d'enrobage 54 présente une variation progressive puis devient constante à la périphérie interne du diaphragme. Les figures 8 et 9 illustrent des masselottes planes 55 et 60, démunies de tout repli d'ancrage et qui sont assujetties au diaphragme-par l'adhésion à la masse d'enrobage 56 ou 61 de leur face tournée vers le diaphragme 20. La masse d'enrobage 56 varie continûment d'épaisseur jusqu'à la périphérie interne du diaphragme, tandis que la masse d'enrobage présente une varia- tion brusque d'épaisseur; cela nécessite une moindre quantité de matière que dans le cas de la figure 8, mais des arrachements par pelage risquent de se produire en 62 au voisinage du dia- phragme au pied de cette variation brusque d'épaisseur. Cette solution est néanmoins satisfaisante tant que les efforts géné- rés par l'effet centrifuge restent modérés. La figure 10 représente une poulie 10' analogue à la pou- lie 10 de la figure 1 à ceci près que le diaphragme 20' y porte des masselottes 70 sur sa face opposée au flasque mobile 16'. Dans une telle poulie, classiquement appelée poulie menée, le flasque mobile 16' tend à se rapprocher du flasque fixe 15' lorsque leur vitesse de rotation augmente. De manière classique le diaphragme 20' est uniquement attelé en rotation au flasque mobile 16', et non pas axialement, puisqu'il agit par poussée sur le flasque mobile, à la diffé- rence du diaphragme 20 de la figure 1, l'effet centrifuge ayant tendance à renforcer cette poussée par l'action des masselottes. L'attelage en rotation est ici assuré par des pièces 71, également en tôle, dont les bords latéraux sont repliés axiale- ment en sorte de pouvoir coopérer avec les flans axiaux d'é- chancrures ménagées à cet effet dans le prolongement axial cy- lindrique 10'A du flasque mobile. Telles que représentées sur les figures 10 et 11 les masselottes 70 et les pièces d'attelage en rotation 71, montées sur des faces opposées du diaphragme 20', auquel elles sont fixées par des rivets 72, deux pour chaque élément. Masselottes et pièces 71 sont enrobées avec leurs rivets dans une masse 72 de matière moulable, de l'élastomère en l'occurrencequi en- globe l'entretoise annulaire 26' de liaison du diaphragme 20' à la pièce transversale d'appui 22'. On notera que les masselottes 70 qui sont fabriquées en tele, comme précédemment, comportent une portion plane 70A bien moins écartée du diaphragme 20' que dans les cas illustrés par les figures 1 à 9. On notera de même que les portions radialement externes des pièces d'attelage en rotation 71 ne sont pas enrobées car c'est avantageusement par elles que l'ensemble diaphragme-masse- lotte-pièces est positionné lors du moulage de la masse de ma- tière 73. La figure 13 représente une variante dans laquelle les pièces 71 ne sont pas enrobées, ayant été rapportées au dia- phragme 20' après le moulage de la masse d'enrobage 73. Quant aux figures 12 et 14 elles représentent des va- riantes o les masselottes ne sont fixées au diaphragme que par l'intermédiaire de la masse d'enrobage. La figure 12 représente une masselotte 75 comportant une portion plane 75A, parallèle au diaphragme et affleurant la surface de la masse d'enrobage 76, ainsi qu'un double repli en zigzag 75B ancré dans cette masse, et venant en contact avec le diaphragme. La figure 14 re- présente par contre une masselotte 80 comportant une portion plane 80A et un repli 80B, qui affleurent tous deux la surface de la masse d'enrobage 81. De préférence les rivets 72 traversent les doigts du dia- phragme à la faveur de trous allongés radialement permettant un ajustement en position du diaphragme et des masselottes par rap- port aux pièces d'attelage. Quant aux pièces 71, elles sont avantageusement centrées par rapport à la pièce d'appui 22' à la faveur de trous, également allongés radialement, traversés par des rivets 72. Il va de soi que la description qui précède n'a été pro- posée qu'à titre d'exemple illustratif et que de nombreuses variantes de réalisation, notamment dans la forme des masselot- tes et de la masse de matière dans laquelle elles sont enrobées, sans sortir du cadre de l'invention. On notera que la matière moulable dans laquelle sont enrobées les masselottes, de l'é- lastomère dans les exemples proposés, est de préférence élas- tique, en vue notamment d'amortir toutes les vibrations qui transitent par le diaphragme et qui pourraient provoquer à la longue un détachement des masselottes et une baisse d'adhésion de cette masse à ces dernières. REVENDICATIONS 1. Poulie de variateur de vitesse à commande centrifuge du genre comportant un moyeu (11) avec, autour de ce dernier, en regard l'un de l'autre pour la réception d'une courroie de transmission, deux flasques annulaires (15,16; 15', 16') dont l'un au moins, dit flasque mobile (16, 16'), coulisse le long du moyeu sous le contrôle d'un diaphragme (20, 20') portant des masselottes, et interposé axialement en appui basculant entre le flasque mobile et une pièce transversale d'appui (22, 22') montée sur le moyeu, caractérisée en ce que les masselottes (21, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 75, 80) sont enrobées au moins partiellement dans une masse (30, 36, 42, 48, 54, 56, 61, 73, 76, 81) de matière moulable rapportée au diaphragme. 2. Poulie selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite masse de matière moulable est élastique et recouvre au moins partiellement le diaphragme. 3. Poulie selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les masselottes sont enrobées dans une masse d'élastomère. 4. Poulie selon la revendication 3, caractérisée en ce que le diaphragme (20) est attelé au flasque mobile (16) par une entretoise annulaire (25, 44) faisant partie de ladite masse de matière moulable élastique (30, 36, 42, 48, 54, 56, 61). 5. Poulie selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une gorge annulaire (43, 47, 53) est ménagée dans cette masse de matière moulable (42, 48, 54, 56, 61) entre les masselottes et l'entretoise annulaire. 6. Poulie selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée en ce que la masse de matière moulable (30) pré- sente un index (32) pour un positionnement angulaire entre dia- phragme (20) et flasque mobile. 7. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les masselottes sont à l'opposé du flasque mo- bile par rapport au diaphragme, caractérisée en ce que le dia- phragme (20') est attelé en rotation au flasque mobile (16') par des pièces en tôle (71) également enrobées, au moins partielle- ment, dans ladite masse de matière moulable élastique. 8. Poulie selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que le diaphragme (20, 20') est attelé à 2557661-. la pièce transversale d'appui (22, 22') par une entretoise annu- laire (26, 26') faisant partie de ladite masse de matière mou- lable. 9. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les masselottes (35, 40, 45, 50,55, , 75, 80) sont fixées indirectement au diaphragme, par l'in- termédiaire de ladite masse de matière moulable. 10. Poulie selon la revendication 9, caractérisée en ce que les masselottes (40, 45, 50, 55, 60, 80) sont disjointes du diaphragme. 11. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée en ce que les masselottes sont en tôle. 12. Poulie selon la revendication 11, caractérisée en ce que ces masselottes comportent une portion plane parallèle au diaphragme. 13. Poulie selon la revendication 12, caractérisée en ce que cette portion plane affleure à la surface de la masse de matière moulable élastique dans laquelle les masselottes sont enrobées. 14. Poulie selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisée en ce que les masselottes présentent des replis (21B, 35B, 41, 46, 51, 52, 75B, 80B) pour leur ancrage dans la masse de matière moulable élastique. 15. Poulie selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée en ce que les masselottes présentent au moins un orifice (40A) dans leur portion parallèle. 16. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée en ce que la masse de matière moulable élas- tique présente une épaisseur qui varie progressivement.