Brevet FR2617934A1 — publié le 19890113

"Volant amortisseur pour dispositif de transmission de couple, incorporant un roulement à deux rangées d'éléments de roulement" L'invention se rapporte à un volant amortisseur pour dispositif de transmission de couple comportant un roulement à deux rangées d'éléments de roulement tels que des billes, ce volant comportant deux parties assemblées coaxialement l'une à l'autre par ledit roulement; elle concerne plus particulièrement un perfectionnement relatif au montage et au serrage de ce roulement. On connaît un volant amortisseur pour dispositif de transmission de couple tel que notamment un embrayage, dont la fonction est d'absorber les vibrations mécaniques de toutes sortes, transmises ou engendrées tout au long de la chaîne cinématique que constituent les mécanismes de transmission allant, sur un véhicule automobile, du vilebrequin du moteur aux arbres de roues. Lorsqu'on utilise un tel volant amortisseur, il constitue généralement le plateau de réaction de l'embrayage. Il comporte deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre au moyen d'un roulement. Des moyens élastiques â action circonférentielle (généralement des ressorts hélicoïdaux) et/ou des moyens de frottement sont montés pour coopérer avec lesdites parties coaxiales. Le roulement peut avantageusement être du type à deux rangées de billes et à cage intérieure divisées. Ce type de roulement est en effet préférable dans un tel montage pour limiter le déversement en rotation et aussi parce qu'on a intérêt à augmenter le nombre de billes (travaillant "en oscillation", c' est-à-dire dans des conditions relativement défavorables) pour diminuer la pression supportée par chacune d'elles. Pour un tel type de roulement, il est préconisé d'éliminer le jeu axial au niveau de la cage intérieure divisée, c'est-à-dire de mettre latéralement en appui, l'une contre l'autre, ces deux demi-cages.Pour ce faire, le roulement est monté sur une portée cylindrique de l'une desdites parties coaxiales et vient en appui axial, par sa cage intérieure divisée, contre un épaulement situé à l'extrémité interne de ladite portée cylindrique. La longueur axiale de cette dernière est telle que le roulement, en appui contre ledit épaulement à l'état non serré, dépasse de l'extrémité de ladite portée cylindrique pour être serrée axialement par l'intermédiaire d'une rondelle métallique. Pour la fixation de cette dernière, on met à profit les vis servant à fixer celle desdites parties coaxiales qui porte ladite cage interne de roulement, à l'arbre qui lui est associé, typiquement les vis de montage de la partie menante du volant amortisseur au vilebrequin du moteur. Ces vis sont régulièrement réparties circulairement autour de l'axe et la nécessité de limiter l'encombrement radial d'un tel amortisseur fait que les trous de montage desdites vis sont très proches de la portée cylindrique sur laquelle est monté ledit roulement. En conséquence, les parties extérieures des têtes de vis sont au même niveau que la cage interne dudit roulement. I1 en résulte que le serrage axial de roulement n'est pas homogène malgré la présence de la rondelle, par suite des déformations et contraintes très importantes qui sont créées au voisinage des têtes de vis.En effet, l'effort de serrage requis pour le montage du volant sur le vilebrequin est d'environ dix fois supérieur à celui qui est normalement nécessaire pour obtenir un serrage correct du roulement. L'invention permet d'éliminer tous ces inconvénients. L'idée de base de l'invention consiste à permettre à la rondelle de jouer correctement son rôle de répartiteur d'efforts tout en limitant la charge axiale appliquée au roulement, en rendant cette charge relativement indépendante de l'effort de serrage requis pour le montage du volant sur le vilebrequin. Plus précisément,' l'invention concerne donc un volant amortisseur comportant deux parties coaxiales centrées en rotation l'une par rapport à l'autre par un roulement à deux rangées d'éléments de roulement et à cage intérieure divisée, ledit roulement étant monté par une portée cylindrique de l'une desdites parties coaxiales avec serrage axial de ladite cage intérieure contre un épaulement situé à l'extrémité de ladite portée cylindrique, par une pluralité de vis réparties régulièrement circulairement autour dudit axe avec interposition d'une rondelle annulaire, lesdites vis servant, par ailleurs, à fixer ladite partie à un arbre, caractérisé en ce que ladite rondelle est conformée pour présenter au moins une zone périphérique élastique décalée du plan du reste de ladite rondelle, pour pouvoir s'engager autour de l'extrémité de ladite portée cylindrique lorsque ladite rondelle est serrée contre la face d'extrémité de cette portée cylindrique. Par ailleurs, l'assise des tetes de vis de fixation est améliorée. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci, apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-vue en coupe d'un volant amortisseur conforme au principe de l'invention; - la figure 2 est une vue partielle d'une variante de la rondelle de serrage objet de l'invention; et - la figure 3 est une vue selon la flèche III de la figure 2. En se reportant plus particulièrement à la figure 1, le volant amortisseur selon l'invention comporte globalement deux parties coaxiales 11, 12 montées rotatives l'une par rapport à l'autre autour d'un axe commun x'x. La partie Il ou partie d'entrée est destinée à être solidarisée par des vis 14 à un arbre 13, en pratique un arbre menant, par exemple le vilebrequin du moteur dans le cas-de l'équipement d'un véhicule automobile. La partie il comporte, annulairement, autour de l'axe x'x et à distance l'un de l'autre, deux flasques annulaires 16, 17. Ceux-ci sont solidarisés l'un à l'autre, extérieurement, par exemple par des rivets 18, avec interposition entre eux d'une entretoise annulaire 19 portant une couronne de démarreur. Le flasque 16 s'étend sensiblement jusqu'au voisinage de l'axe x'x de l'ensemble, le flasque 17 s'arrête largement à distance de celui-ci. Un moyeu annulaire 20 est accolé au flasque 16, à la périphérie interne de celui-ci. Ce moyeu est traversé, comme le flasque 16, par les vis 14. Le moyeu est solidarisé au flasque par ces mêmes vis. Pour le passage -des vis 14, le moyeu 20 comporte, régulièrement répartie circulairement, une pluralité de perçages 21. Les vis 14 sont fixées dans des trous taraudés de l'arbre 13. La partie 12 ou partie de sortie comporte, d'une part, un moyeu 24 qui entoure le moyeu 20 avec interposition entre eux d'un roulement centreur 25 et, d'autre part, un plateau 26, formant plateau de réaction, qui est rapporté sur le moyeu 24 par des vis 27 et est ainsi solidarisé en rotation à celui-ci. Ledit moyeu 24 comporte à cet effet, répartis circulairement, une pluralité de perçages taraudés dans lesqutls sont vissées les vis 27. La partie 12 comporte en outre, entre les flasques 16, 17 de la partie 11, deux voiles 30 parallèles. Ces voiles sont normalement solidaires en rotation de la partie 12 par l'intermédiaire d'un limiteur de couple à frottement sec 31 agencé entre une portée annulaire plane 24a définie par un prolongement radial du moyeu 24 et une portée annulaire plane 26a du plateau 26. De façon connue, ce limiteur de couple comprend des moyens de serrage élastique constitués par des rondelles Belleville 32 intercalées entre les voiles 30 et deux rondelles de frottement 33, elles-mêmes respectivement intercalées entre les portées annulaires planes 24a, 26a et chacun desdits voiles 30. Des moyens élastiques à action circonférentielle, comprenant un ensemble de ressorts 34 sont mécaniquement intercalés entre les parties coaxiales 11, 12. Les ressorts 34, hélicoïdaux, travaillent en compression et sont ici montés pour être sollicités en réponse à une rotation relative entre les flasques 16, 17 d'une part et les voiles 30, d'autre part. Le volant amortisseur comporte en outre d'autres moyens de frottement à sec 38 intervenant dès le début du débattement angulaire entre lesdites parties coaxiales 11, 12 et mécaniquement interposés entre celles-ci. Cet agencement, connu en soi, ne sera pas décrit plus en détail car il n'a pas de rapport avec l'invention. Le roulement 25 est ici de type connu à deux rangées de billes et à cage intérieure divisée, il comprend donc une cage extérieure 40 montée et immobilisée dans le moyeu 24 et une cage intérieure 42 formée de deux demi-cages 42a, 42h normalement écartées l'une de l'autre mais qui doivent, après montage, être accolées l'une contre l'autre par un serrage axial.C'est la situation illustrée sur la figure 1 où l'on voit que ladite cage intérieure 42 est montée sur une portée cylindrique 44 de la partie Il (et plus particulièrement du moyeu 20) et serrée axialement contre un épaulement 46 situé à l'extrémité interne de ladite portée cylindrique 44, le serrage étant obtenu par la fixation des vis 14, avec interposition d'une rondelle annulaire 47, globalement plane, sauf à sa périphérie et percée de trous 48 en correspondance avec les perçages 21, pour le passage desdites vis. Les têtes de ces vis reposent donc sur la rondelle 47 et il apparaît clairement que la distance radiale qui sépare les vis 14 de la portée cylindrique 44 est-relativement faible, de sorte que les bords extérieurs des têtes de vis s'inscrivent sensiblement dans le prolongement de la cage intérieure 42. Selon l'invention, le serrage axial de ladite cage intérieure est régulièrement réparti sur toute la circonférence de la zone de contact entre ladite cage et la rondelle par le fait que cette dernière est conformée pour présenter au moins une zone périphérique élastique 50 décalée du plan du reste de ladite rondelle, pour pouvoir s' engager autour de l'extrémité de ladite portée cylindrique 44 lorsque ladite rondelle est serrée contre la face d'extrémité 52 de cette portée cylindrique. Pour donner toute l'élasticité voulue à ladite zone périphérique 50, la face d'extrémité 52 de la portée cylindrique 44, contre laquelle est appliquée et fixée la rondelle 47, comporte un chanfrein 54. Dans l'exemple de la figure 1, la zone périphérique élastique 50 a un profil radial courbe, qui, après montage, s'engage autour de l'extrémité de la portée cylindrique 44, sur au moins une partie de la longueur du chanfrein 54. Avec cet agencement, la rondelle repose bien à plat, sans déformation, sur toute la face d'extrémité 52 et les têtes de vis n'interfèrent pas avec la zone périphérique élastique 50. La rondelle n'est donc pas déformée par les têtes de vis elles-mêmes.Seule la zone périphérique décalée annulairement du plan de la rondelle (et donc séparée des têtes de vis) dans la direction de la cage intérieure 42 est amenée à se déformer élastiquement pour assurer le serrage de ladite cage. On conçoit donc que ce serrage dépend surtout de la longueur de la portée cylindrique 44 et de celle de la cage intérieure du roulement, avant montage, ainsi que de l'élasticité propre de ladite zone périphérique; tous ces paramètres peuvent être aisément prédéterminés avec précision. Dans cet esprit, il est avantageux que la longueur de ladite portée cylindrique 44 soit supérieure ou sensiblement égale à la longueur axiale de ladite cage intérieure 42 à l'état non contraint. Le mode de réalisation de la figure 1 est remarquable par la simplicité de réalisation de la rondelle 47, laquelle est obtenue par une opération d'emboutissage simple. Ce n'est cependant pas le seul mode de réalisation possible. Ainsi, à une zone périphérique élastique et circulairement continue, peut être substitué une pluralité de zones élastiques, comme le montrent les figures 2 et 3, Selon cette variante, la rondelle comporte des fentes en arc de cercle 56 s'étendant chacune entre le bord circulaire externe de celle-ci et l'un des trous de passage 48 d'une vis 14. De plus, chaque bande de métal 57 s'étendant entre ledit bord circulaire externe et la fente 56 correspondante est décalée du plan de ladite rondelle, comme cela est clairement visible sur la figure 3. Au serrage, ce sont les bandes 57 qui entrent en contact avec la cage intérieure du roulement et qui assurent son serrage avec un effort modéré, indépendant de celui qui est développé par les vis 14 pour fixer le volant amortisseur au vilebrequin REVENDICATIONS 1- Volant amortisseur comportant deux parties coaxiales (11, 12) centrées en rotation l'une par rapport à l'autre par un roulement (25) à deux rangées d'éléments de roulement et à cage intérieure divisée, ledit roulement étant monté sur une portée cylindrique (44) de l'une des parties, avec serrage axial de ladite cage intérieure (42) contre un épaulement situé à l'extrémité de ladite portée cylindrique, par une pluralité de vis (14) régulièrement réparties circulairement autour dudit axe avec interposition d'une rondelle annulaire (47), lesdites vis servant par ailleurs à fixer cette partie (11) à un arbre (13), caractérisé en ce que ladite rondelle est conformée pour présenter au moins une zone périphérique élastique (50) décalée du plan du reste de ladite rondelle, pour pouvoir s'engager autour de l'extrémité de ladite portée cylindrique (44) lorsque ladite rondelle est serrée contre la face d'extrémité (52) de cette portée cylindrique. 2- Volant amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de ladite portée cylindrique (44) est supérieure ou sensiblement égale à la longueur axiale de ladite cage intérieure (42) à l'état non contraint. 3- Volant amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite zone périphérique élastique (50) de ladite rondelle a un profil radial courbe. 4- Volant amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite rondelle comporte des fentes (56) s'étendant chacune entre le bord circulaire externe de ladite rondelle et l'un des trous de passage (48) d'une vis (14) précitée et en ce que chaque bande de matière (57) s'étendant entre ledit bord circulaire externe et la fente (56) correspondante est décalée du plan de ladite rondelle. 5- Volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'extrémité (52) de ladite portée cylindrique contre laquelle est montée ladite rondelle (47) comporte un chanfrein (54).