Brevet FR2598475A1 — publié le 19871113

la présente invention concerne les volants amortisseurs de torsion pour véhicules automobiles, du genre comportant deux masses d'inertie coaxiales mobiles angulairement l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques, dont l'une est reliée au moteur à combustion interne et l'autre à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage dont elle constitue le plateau de réaction. Un tel volant amortisseur de torsion est décrit dans la demande FR-A-2571461 déposée le 21 Août 1985. Comme mentionné dans cette demande, la fréquence propre du dispositif est déterminée par la formule f = 1 K (J1 + J2) 2Tr Jl . J2 ou K est la constante élastique du volant amortisseur, J1 le moment d'inertie côté entraînement et J2 le moment d'inertie côté entraîné. En pratique cette fréquence est choisie pour correspondre à un régime inférieur au régime du ralenti du moteur. Dans certaines applications on peut avoir intérêt à augmenter le moment d'inertie de la masse reliée au moteur, par exemple en augmentant le diamètre de celle-ci, pour ajuster au mieux la fréquence de résonance. On se heurte alors à un problème, car usuellement c'est ladite masse qui porte la couronne de démarreur. Pour un diamètre donné de couronne de démarreur on ne peut donc pas, pour des raisons de fonctionnement du démarreur, augmenter radialement ladite masse. Si l'on dispose la couronne de démarreur sur la masse reliée à la boîte de vitesses, on peut craindre lorsque le moteur ne démarre pas, malgré son entraînement par le démarreur usuellement à un régime inférieur au régime de ralenti du moteur, que des phénomènes anormaux ne se développent du fait de la disposition de ladite couronne sur la partie entraînée. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un volant amortisseur de torsion, dont la masse reliée au moteur puisse être augmentée sans que des phénomènes anormaux se développent. Selon l'invention un volant amortisseur de torsion du type sus-indiqué est caractérisé en ce que, d'une part, la masse reliée à la boîte de vitesses porte la couronne de démarreur et, d'autre part, la masse reliée au moteur et/ou le débattement augulaire total entre lesdites masses du volant amortisseur sont adaptés à la vitesse d'entraînement du démarreur, en sorte que la fréquence propre du volant amortisseur corresponde à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse d'entraînement du démarreur et inférieure à la vitesse de rotation au ralenti du moteur. Grâce à l'invention on obtient un volant amortisseur d'un fonctionnement sûr tout en satisfaisant à deux exigences contradictoires à savoir: l'augmentation d'inertie de la masse de la partie menante, sans apparition de phénomènes anormaux lorsque le démarreur entraîne le moteur sans que celui-ci ne démarre. Cette disposition se marie bien avec un volant amortisseur équipé d'un limiteur de couple, tel celui décrit dans ladite demande FR-A-2 571 461, qui entre en service pour absorber les variations de couple lors du passage à la fréquence de résonance. En cas de fonctionnement normal le démarreur lance le moteur sans que le limiteur intervienne. En cas de phénomènes anormaux, le limiteur peut intervenir pour limiter tout couple excessif. En pratique la couronne de démarreur peut être portée directement par la partie formant plateau de réaction de la masse menée, ou être interposée entre ladite masse et le couvercle du mécanisme d'embrayage qu'elle porte. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels - La figure 1, est une demi-coupe axiale d'un volant amortisseur de torsion selon l'invention; - La figure 2, est une vue analogue à la figure 1 pour une autre variante de réalisation. Globalement ce volant amortisseur comporte deux masses d'inertie coaxiales A, B montées rotatives l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques 10 La masse d'inertie A,ou masse menante, est destinée à être reliée à l'arbre moteur du véhicule automobile en étant solidarisée à celui-ci. Ici il s'agit du vilebrequin du moteur à combustion interne et cette masse possède des passages 11 pour des vis de fixation (non représentées) se vissant dans le nez dudit vilebrequin. La masse d'inertie B, ou masse menée, est destinée à être reliée à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Cette masse B forme le plateau de réaction 12 d'un embrayage. De manière connue en soi, cet embrayage comporte un couvercle 13, fixé au plateau de réaction 12, au moins un plateau de pression 14, mobile axialement par rapport au couvercle 13 et lié en rotation à celui-ci par l'intermédiaire par exemple, de languettes tangentielles (non représentées). Des moyens élastiques 15, ici un diaphragme, prennent appui sur le fond du couvercle et sollicitent axialement le plateau de pression 14 en direction du plateau de réaction 12 pour serrage, entre ceux-ci, d'un disque de friction 16, dont le moyeu 17 est destiné à être lie à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses par des cannelures 18. Ici l'embrayage est du type poussé et le diaphragme 15 est monté basculant sur le couvercle à l'aide de colonnettes 19. Ainsi qu'on le sait l'ensemble couvercle 13 - plateau de pression 14 - diaphragme 15 forme un mécanisme C d'embrayage rapporté, par exemple, par vissage sur le plateau de réaction 12. La masse menée B est donc reliée à l'arbre de la boîte de vitesses par ledit mécanisme C et le disque de friction 16. La masse menée B est montée à centrage sur la masse menante A par l'intermédiaire d'un roulement 20. Ici le roulement est un roulement à deux rangées de billes et les bagues intérieures dudit roulement 20 sont montées sur un moyeu 21 de la masse A. Bien entendu le roulement 20 peut être un roulement à simple rangée de billes. Plus précisément les bagues intérieures dudit roulement 20 sont montées sur un moyeu 21 de la masse A. C'est dans ce moyeu 21 que sont pratiqués les passages 11 des vis de fixation au nez du vilebrequin. La masse A comporte, à distance l'un de l'autre, deux flasques 22, 23 solidarisés l'un à l'autre, par exemple par rivetage, avec insertion entre eux d'une masse annulaire 24 formant entretoise. Le flasque 22 a sensiblement le même développement radial que le flasque 23, mais il s'étend jusqu'au moyeu 21 en etant rapporté sur celui-ci par des vis 25, tandis que le flasque 23 s'arrête largement à distance du moyeu 21. Le plateau de réaction 12 de la masse B est rapporté, par des vis 26 sur un moyeu 27, emmanché sur la ou les bagues externes du roulement 20. Le moyeu 27, possède à son extrémité opposée au plateau 12, une bride 28 s'étendant radialement. La masse B présente en outre, annulairement entre les flasques 22, 23 de la masse A au moins un voile 29. En pratique deux voiles 29 sont prévus et ceux ci font partie d'un limiteur de couple mettant en oeuvre deux rondelles de frottement 30, qui encadrent les voiles 29. L'une des rondelles 30 est disposée entre l'un des voiles 29 et la bride 28, l'autre entre l'autre voile 29 et le plateau de réaction 12. Des rondelles 31 du type Belleville, sont interposées entre les deux voiles 29 et sollicitent en serrage axial l'une et l'autre desdites rondelles de frottement 30 entre ladite bride 28 et l'un desdits voiles 29, pour l'une, et l'autre des ditvoiles 29 et le plateau de réaction 12 pour 1' autre. Un tel limiteur, ainsi qu'on le sait, n'entre en service que pour un couple supérieur au couple moteur pour absorber les variations de couple lors du passage à la fréquence de résonance. Entre les masses A et B sont susceptibles d'intervenir des moyens de frottement 33 et des moyens élastiques 10. Ceux-ci étant du type de ceux divulgués dans la sus-mentionnée demande FR-A-2571461 ne seront pas décrits plus en détail ici. Pour mémoire les moyens élastiques 10, ici des ressorts du type ressort à boudin s'étendant circonférentiellement, sont disposés chacun individuellement dans des logements 34 ménagés pour eux dans les flasques 22, 23. Ces moyens élastiques 10 sont aptes à interférer avec des bras radiaux, s'étendant chacun individuellement entre deux successifs de tels ressorts 10. Ces bras radiaux appartiennent aux voiles 29 et en position de repos de l'ensemble, il y a un jeu angulaire entre lesdits bras des voiles 29 et les ressorts 10.Ces ressorts 10 sont montés sur des sièges 10'. Les moyens de frottement 33, qui interviennent dès le début du fonctionnement comportent une rondelle de frottement 35, portée par une rondelle de répartition 36 liées en rotation au flasque 22 par des pattes axiales. Entre la rondelle 36 et le flasque 22 est disposée une rondelle Belleville 37 pour sollicitation de la rondelle 35 au contact du moyeu 27. Le couple est transmis de l'arbre d'entraînement aux flasques 22 et 23, qui agissent sur les ressorts 10 à travers les sièges 10'. Comme il existe un jeu dans le sens circonfé rentiel entre les voiles 29 et les sièges 10', il se produit un mouvement de rotation relatif entre les deux masses A, B du volant amortisseur, donc entre les flasques 22,23 et le plateau de réaction 12. Par conséquent seul le couple dû aux moyens de frottement 33 est transmis au plateau de réaction 12. Aprés un débattement relatif Ol entre les masses A et B, correspondant au jeu angulaire entre les voiles 29 et les sièges 10', les ressorts 10 commencent à être comprimés et interviennent dans la transmission du couple tout au long d'un secteur de débattement angulaire relatif e2.Soit eo = el + 02, le débattement total entre les deux parties A et B, la fréquence propre du volant amortisseur est alors fonction, comme mentionné dans la sus-indiquée demande FR-A-2 571 461, (figure 5 et 6) du rapport Q1/2. Suivant l'invention la masse d'inertie B, ou masse menée, porte une couronne de démarreur 40 et la masse d'inertie A, ou masse menante, est adaptée à la vitesse d'entraînement du démarreur. La masse A et/ou le débattement angulaire total du volant amortisseur sont déterminés en sorte que la fréquence propre du volant amortisseur corresponde à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse d'entraînement du démarreur et inférieure à la vitesse de rotation du moteur au ralenti. Par exemple si la vitesse d'entraînement du démarreur correspond à 300 t/mn et la vitesse de ralenti à 700 t/mn on choisira la masse A en sorte que la fréquence de résonance corresponde à 450 t/mn. Cette disposition se marie bien avec un volant amortisseur doté d'un limiteur de couple; la couronne de démarreur (40) étant en série avec ledit limiteur portée par la masse B. On notera que l'on peut ajuster la fréquence propre et par conséquent la fréquence de résonnance en fonction du rapport el/eow et donc du débattement total. Grâce aux mesures selon la présente invention si le moteur ne démarre pas malgré son entraînement pour le démarreur on est assuré que l'amortisseur ne sera pas endommagé, de plus en cas de phénomènes anormaux le limiteur pourra intervenir pour éliminer tout couple excessif et protéger les organes de la chaîne cinématique qui va du moteur aux arbres de roue. En outre on peut rajouter de la matière en augmentant, par exemple, radialement la masse entretoise 24. Ainsi il est possible d'augmenter le diamètre de l'entretoise 24. On notera qu'ici celle-ci s'étend radialement au-delà des ressorts 10 et du plateau de réaction 12. Celle-ci peut s'étendre sur une circonférence de diamètre égal voire même supérieure à celui de la couronne de démarreur 40 si l'implantation du démarreur le permet. Si besoin est l'entretoise 24 peut être augmentée radialement en partie pour dégager de la place au nez du démarreur, avantageusement un démarreur porté par le carter d'embrayage à pignon lanceur se déplaçant en direction de l'entretoise 24. Ici la couronne de démarreur 40 est portée par le plateau de réaction 12 en étant interposée entre ledit plateau 12 et la plage radiale 41, que présente le couvercle 13 à sa phériphérie externe pour fixation du mécanisme d'embrayage C au plateau de réaction 12. On notera, que par clarté on n'a pas représenté les vis de fixation, seuls les perçages et taraudages 42 sont visibles. La variante de la figure 2 diffère de celle de la figure 1 par le fait que la couronne de démarreur 40 est solidaire du plateau de réaction 12. On notera que l'entretoise 24 s'étend radialement au-delà des flasques 22,23. Ainsi qu'on l'aura compris avantageusement le démarreur est porté non pas par le moteur, mais par le carter d'embrayage Bien entendu il est possible, vue l'augmentation diamétrale de l'entretoise 24, d'augmenter l'alésage interne de celle-ci pour diminuer les usures par contact, en fonctionnement, des ressorts 10 avec l'entretoise 24. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description il est possible à la fois de jouer sur le moment d'inertie de la partie A et sur le débattement angulaire total pour trouver la bonne fréquence propre du volant amortisseur. On appréciera que l'augmentation du moment d'inertie peut être réalisée à l'aide de la seule entretoise 24, les autres pièces étant conservées. Bien entendu la présente invention n'est pas limite aux exemples de réalisations décrits mais englobe toutes variantes d'exécution. En particulier le volant amortisseur n'est pas forcément équipé d'un limiteur de couple. REVENDICATIONS 1) Volant amortisseur de torsion pour véhicules automobiles comportant deux masses (A,B) coaxiales mobiles angulairement l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques (10), dont l'une est reliée au moteur et l'autre à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage (C) dont elle constitue le plateau de réaction (12), caractérisé en ce que, d'une part, la masse (B) reliée à la boite de vitesses porte la couronne de démarreur (40) et, d'autre part, la masse (A) reliée au moteur et/ou le débattement angulaire total entre lesdites masses (A,B) du volant amortisseur sont adaptés à la vitesse d'entraînement du démarreur en sorte que la fréquence propre du volant amortisseur corresponde à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse d'entraînement du démarreur et inférieure à la vitesse de rotation au ralenti du moteur. 2) Volant amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme d'embrayage (C) comporte un couvercle (13), caractérisé en ce que la couronne de démarreur est interposée entre le couvercle (13) et le plateau de réaction (12). 3) Volant amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne de démarreur (40) est solidaire du plateau de réaction (12) 4) Volant amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couronne de démarreur (40) est disposée en série avec un limiteur de couple porté par la masse (B). 5) Volant amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la masse (A) reliée au moteur comporte deux flasques (22,23) séparés par une entretoise (24), caractérisé en ce que l'entretoise (24) s'étend radialement au-delà du plateau de réaction (12).