Brevet FR2563875A1 — publié le 19851108

Palier de volant moteur L'invention concerne un palier d'un volant pour un moteur à combustion interne, constitué d'une bague d'entraînement assemblée rigidement au vilebrequin et d'un plateau assemblé à cette bague par l'intermédiaire d'éléments d'amortissement assurant l'élasticité en rotation, et par l'intermédiaire d'un roulement permettant la rotation du plateau par rapport à la bague d'entraînement. Un palier de volant de ce type est connu de la demande de brevet DE 30 38 847. Sur ce palier connu, une bague d'entraînement du volant est notamment conçue comme pièce réceptrice d'une bague d'amortissement réalisée en une matière élastique, et la bague d'entraînement est fixée sur le vilebrequin par des vis. Le volant lui-même est assemblé à cette bague d'amortissement, et monté par l'intermédiaire d'un roulement à billes sur un tourillon du vilebrequin. Le volant a ainsi la possibilité de se mouvoir par rapport au vilebrequin d'un angle de rotation alloué par l'élasticité de la bague d'amortissement. C'est de cette manière que sont amortis les moments de rotation imprimés par à-coups. Pratiquement aucun mouvement relatif, même faible, n'apparaît pendant toute la durée d'utilisation. Avec des roulements à billes normaux, les faibles mouvements de rotation angulaires engendrent une sollicitation permanente de courtes zones non assemblées les unes aux autres de la piste de roulement, ce qui présente le risque que, à la suite d'une durée d'utilisation importante, le degré de liberté du mouvement relatif entre le volant et le vilebrequin soit réduit, suite à un élargissement ou une détérioration par usage des pistes des bagues de roulement au niveau des corps de roulement. Un tel phénomène a pour conséquence la défaillance du système d'amortissement, au moins dans la zone des moments de rotation imprimés par à-coups, où une compensation correcte est particulièrement souhaitable. La présente invention a pour objectif de fournir un volant du type présenté en introduction où le roulement laisse attendre une plus grande longévité. Cet objectif est atteint en ce que le roulement est un roulement à billes jointives. Cette caractéristique apporte une répartition de la charge radiale sur plusieurs billes, et par suite une diminution de la pression superficielle supportée au niveau de chaque bille. Cette configuration selon l'invention entraîne une réduction importante de l'usure par places de la piste de roulement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le roulement est monté avec précontrainte radiale. Ceci favorise le degré de répartition de la charge. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le roulement présente des billes relativement nombreuses, de petit diamètre.Avec ce mode de réalisation, on pourra émpêcher totalement l'usure par places de la piste de roulement si, par l'intermédiaire de la bague d'amortissement, un angle de torsion relativement élevé est possible. Dans ce cas, il est avantageux que les sections de la piste de roulement supportant les billes se chevauchent, ce qui empêchera un élargissement par usage. Le fait que, selon une autre caractéristique de l'invention, le roulement soit un roulement à plusieurs points de contact, permet d'obtenir une répartition de la charge sur plusieurs sections de la piste de roulement, sans dégrader les propriétés de roulement. Selon une nouvelle caractéristique de l'invention, au moins une bague du roulement est fendue ou divisée dans le sens axial. Cette discontinuité permet à la bague de roulement concernée de s'élargir ou de se rétracter sans dépenses d'énergie importantes. Ceci offre la possibilité de réaliser de manière avantageuse une adaptation automatique aux diamètres d'appui respectifs dans les pièces du volant concernées. En outre, dans des cas d'application particuliers, le montage en est facilité. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, au moins une bague du roulement est directement usinée dans la bague d'entraînement ou dans le plateau. Ce mode de réalisation permet de diminuer les dimensions des pièces concernées du volant, ou de réduire le nombre de pièces détachées. Les bagues de roulement peuvent être fixées de toutes manières connues, par exemple à'aide d'anneaux d'écartement, par emmanchage en force, par collage, par soudage, etc... Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les faces d'appui pour les bagues de roulement sont réalisés sous la forme d'une rainure annulaire. Selon une autre caractéristique, le logement pour les bagues de roulement présente une partie en forme de rainure. Selon une nouvelle caractéristique, une matière plastique est-injectée sur la bague de roulement, entre le fond de la rainure et la face d'appui. Selon une autre caractéristique enfin, le roulement est conçu comme roulement axial à trois bagues. Ces nouvelles possibilités d'amélioration du logement, de la précontrainte radiale et de la fixation sont mis en évidence dans la description qui suit, laquelle s'appuie sur des exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. Les figures 1 à 6 sont des vues partielles en coupe longitudinale de moitiés de volant pouvant tourner l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire de roulements à billes et d'éléments d'amortissement, les roulements à billes étant prévus à la figure 1 avec des bagues de roulement fendues, à la figure 2 avec quatre points de contact pour les billes et des rainures dans la face extérieure et dans la face d'alésage, à la figure 3 avec trois bagues de roulement et deux rangées de billes décalées dans le sens radial, à la figure 4 avec encastrement unilatéral des bagues de contact, à la figure 5 avec une bague extérieure emmanchée en force dans un alésage de surface striée et une bague intérieure fixée par l'intermédiaire d'une masse de plastique injectée, et à la figure 6 avec une piste de roulement directement usinée dans l'une des parties du volant, et une bague extérieure fixée à l'aide d'un anneau conique. Pour le volant présenté à la figure 1, on a, afin d'assurer une meilleure compréhension, également représenté les parties limitrophes d'un équipement moteur. Le volant est constitué d'une bague d'entraînement 2 fixée sur le vilebrequin 1 et d'un plateau monté sur cette bague par l'intermédiaire d'un roulement à billes 3 qui permet la rotation du plateau par rapport à la bague. Dans cet exemple de réalisation, le plateau est formé par une bague de friction 5 servant de butée à un disque d'embrayage 4 et d'un disque entraîneur 7 coopérant avec les éléments d'amortissement 6. Le disque entraîneur 7 et la bague de friction 5 forment une unité rigidement assemblée, non représentée en détail.Le disque entraîneur 7 présente plusieurs bras 8 s'étendant radialement et répartis sur sa circonférence, qui s'appuient chacun des deux côtés contre les éléments d'amortissement 6 agissant dans le sens circonférentiel. Les éléments d'amortissement 6 sont maintenus et supportés dans un bâti en tôle 9 en forme de caisson, lequel est assemblé rigidement à la bague d'entraînement 2. L'alésage de la roue du disque entraîneur 7 présente une face d'appui pour la bague extérieure 10 du roulement à billes 3 et une rainure pour un anneau d'écartement 11. La bague intérieure 12 correspondante s' appuie sur un épaulement de la bague d'entraînement 2 et est maintenue axialement par une butée 13. Dans ce mode de réalisation, la bague de friction 5 munie du disque entraîneur 7 peut, par rapport à la bague d'entraînement 2, se mouvoir dans les deux directions d'un angle de rotation correspondant au parcours de compression des éléments d'amortissement 6. Le roulement à billes 3 ne présente pas de cage. On a prévu le nombre maximal possible de billes 14, de sorte qu'elles se touchent quasiment dans le sens circonférentiel. Pour pouvoir assembler le roulement à billes 3 sous cette forme, les bagues de roulement 10, 12 sont fendues, c'est-à-dire qu'elles s'interrompent en un point de leur circonférence, de sorte qu'elles peuvent s'élargir en cas de besoin. Ce mode de réalisation des bagues de roulement 10, 12 permet en outre de pousser le roulement à billes 3 à l'état assemblé au-dessus de la butée 13 de la bague d'entraînement 2 pour l'amener sur la face d'appui- de la bague intérieure 12. Le disque d'embrayage 4 s'appuie de manière connue, par l'intermédiaire d'un engrenage à cales multiples, sur un arbre d'entraînement 15, qui est monté dans le vilebrequin 1 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 16. Sa garniture d'embrayage 17 est pressée par un plateau de pression d'embrayage 18 contre la face de butée de la bague de friction 5.La force de pression est produite par une rondelle-ressort 20 actionnée par un palier d'embrayage 19, lequel n'est que partiellement représenté. Le côté du disque d'embrayage est fermé par un carter 21 en forme de coupelle fixé sur la bague de friction 5. Sur le côté vilebrequin de la bague d'entraînement 2 est montée une couronne dentée 22 pour un démarreur non représenté. Les autres figures présentent pour l'essentiel uniquement la zone du palier entre la bague d'entraînement 2 et le disque entraîneur 7 ou la bague de friction 5. La figure 2 présente un roulement à billes à quatre points de contact, dont les billes 14 s'appuient chacune, même en l'absence de charge, en deux points 23 de la piste de roulement concernée, assurant ainsi une répartition de charge plus favorable. Les deux bagues de roulement 10, 12 sont fendues, de sorte que l'assemblage et le montage peuvent s'effectuer de la manière décrite ci-dessus. La surface extérieure de la bague extérieure 10 et l'alésage de la bague intérieure 12 présentent une rainure relativement large 24, qui apporte une réduction de matière au profit d'une meilleure élasticité radiale. Le roulement à billes est fixé axialement par un anneau d'écartement 25 de forme conique. La figure 3 présente un palier entre la bague d'entraînement 2, le disque entraîneur 7 et la bague de friction 5, où chacune des pièces présente une bague de roulement, un roulement axial (26) à trois bagues étant formé par l'intermédiaire de trois rangées de billes respectivement correspondantes. Sur l'exemple de réalisation présenté à la figure 4, les bagues 10, 12 du roulement à billes ne s'appuient radialement sur les contre-surfaces que par une surface partielle 27, tandis que l'autre surface partielle des bagues de roulement 10, 12, gardant une liberté de mouvement radial, peut être comprimée dans une rainure 28 située plus profond. Ceci permet de précontraindre radialement le roulement à billes par l'intermédiaire des faces d'appui. Dans le mode de réalisation selon la figure 5, la face d'appui 29 pour la bague extérieure 10 est moletée, ce qui permet de compenser les tolérances de fabrication. La bague intérieure 12 est fixée par l'intermédiaire d'une matière plastique 30 injectée entre son alésage et une rainure. La face d'épaulement de la butée 13 qui borne cette rainure est égale ou inférieure à l'alésage de la bague intérieure 12, de sorte que cette dernière peut être simplement enfilée, et n'a donc pas besoin d'être fendue. Dans l'exemple de réalisation présenté à la figure 6, la bague intérieure 12 est assemblée en une pièce avec un disque 31 fixé sur la bague d'entraînement 2. a bague extérieure 10 est fixée par l'intermédiaire d'une rondelle de calage 32 s'insérant dans une rainure, cette insertion s'effectuant au moyen d'une vis à tette conique 33. REVENDICATIONS 1. Palier d'un volant pour un moteur à combustion interne, constitué d'une bague d'entraînement (2) assemblée rigidement au vilebrequin (1) et d'un plateau (7) assemblé à cette bague par l'intermédiaire d'éléments d'amortissement (6) assurant l'élasticité en rotation, et par l'intermédiaire d'un roulement (3, 24) permettant la rotation du plateau par rapport à la bague d'entraînement, caractérisé en ce que le roulement (3, 24) est un roulement à billes jointives. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le roulement (3) est monté avec précontrainte radiale. 3. Palier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le roulement (3, 24) présente des billes (14) relativement nombreuses,de petit diamètre. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le roulement est un roulement à plusieurs points de contact. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une bague (10, 12) du roulement (3) est fendue ou divisée dans le sens axial. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une bague du roulement (3) est directement usinée dans la bague d'entraînement (2) ou dans le plateau (5, 7). 7. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces d'appui pour les bagues de roulement (10, 12) sont réalisés sous la forme d'une rainure annulaire. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le logement pour les bagues de roulement (10, 12) présente une partie (28) en forme de rainure. 9. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une matière plastique (30) est injectée sur la bague de roulement (10, 12), entre le fond de la rainure et la face d'appui. 10. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le roulement est conçu comme roulement axial (26) à trois bagues.