Brevet FR2663387A1 — publié le 19911220

La présente invention concerne un double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux masses coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques à action circonférentielle et d'un agencement à amortissement visqueux. Un tel double volant est décrit dans le document FR-A-2 626 326 et FR 90 03823 déposé le 26 Mars 1990. Dans ceux-ci, l'agencement est implanté radialement en dessous des moyens élastiques, en étant mécaniquement intercalé entre les deux 'nasses. Ledit agencement comprend une cavité étanche remplie d'un fluide et est calé axialement sur une première masse. Cet agencement est dimensionné selon les applications pour procurer un amortissement déterminé et comporte deux couvercles solidaires d'une entretoise, pour délimitation de ladite cavité. Ces couvercles sont solidaires au moins en rotation, éventuellement avec jeu, d'un voile propre à venir en appui sur les moyens élastiques fonctionnellement interposé entre les deux masses. L'agencement comprend également un élément porteur externe solidaire de l'entretoise et doté de dents dirigées radialement vers l'axe de l'ensemble et un élément porteur interne avec des dents dirigées radialement en direction opposée à l'axe de l'ensemble, avec alternance des dents de l'élément porteur externe avec les dents de l'élément porteur interne. Dans cette disposition les dents sont massives en étant d'un seul tenant avec leur élément porteur associé. Cela conduit donc à usiner lesdits éléments. En outre il est souhaitable de diminuer l'encombrement radial au niveau de l'entretoise, pour notamment augmenter les performances de l'agencement visqueux. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un double volant à agencement visqueux compact radialement, avec des dents allégées et des éléments porteurs simplifiés, tout en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention un double volant amortisseur du type sus-indiqué est caractérisé en ce que les dents de l'élément porteur externe sont constituées à la faveur de déformations saillantes radialement obtenues par emboutissage d'un anneau métallique inséré axialement entre les deux couvercles. De préférence les dents de l'élément porteur interne sont obtenues également par emboutissage d'un anneau associé audit élément porteur interne. Ceci permet de simplifier le moyeu, que présente le double volant. Grâce à l'invention, les dents formant des ondulations ne sont plus massives et sont obtenues de manière économique à partir d'anneaux métalliques. L'inertie du double volant est donc réduite, tout en simplifiant les éléments porteurs. En outre les dents libèrent radialement de la place, en sorte qu'elles permettent le passage d'organes de fixation tels que des vis ou des rivets reliant entre eux les couvercles. Bien entendu, on peut coller ou souder l'anneau entretoise à l'un des couvercles, puis à l'autre. Dans tous les cas, la compacité radiale de l'agencement visqueux est accrue, et ce quel que soit le mode d'assemblage par rivetage, par vissage, collage ou soudage. En outre en fonctionnement la déformation des couvercles provoquée par le fluide est réduite, les couvercles ayant moins tendance à s'écarter l'un de l'autre. La description en annexe illustre l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale du double volant - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne brisée A-A de la figure 1 - la figure 3 est une vue en perspective de l'agencement visqueux selon l'invention. Le double volant amortisseur, pour véhicule automobile, illustré dans ces figures, comporte deux masses coaxiales 1,10 montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques 20,22 à action circonférentielle et d'un agencement à amortissement visqueux 60. La première masse 1 comporte un boîtier 3 fermé par un couvercle 5 et un moyeu central en deux parties 8,108, solidarisés ensembles au nez du vilebrequin du moteur à combustion interne du véhicule par une pluralité de vis 2 traversant des ouvertures 71 pratiquées dans le moyeu 8,108 et le boîtier 3. Le boîtier 3 est solidaire, grâce à son fond, du moyeu 8 par les vis 2 et porte, par son rebord périphérique externe d'orientation axiale 15, une couronne de démarreur 4. Le couvercle 5 est fixé par des vis 6 audit rebord 15 du boîtier 3 creux, qui est ici de forme annulaire comme le couvercle 5. Des rondelles de guidage 31,32 calées en rotation sur la masse 1, ici sous forme de pluralité de blocs, sont fixées de manière étanche par rivetage à la masse 1, les blocs 32 étant fixés par des rivets au fond du boîtier, tandis que les blocs 31 sont fixés par des rivets au couvercle 5 (figure 1). Un voile 33, accouplé en rotation, de manière décrite ci-après, à la deuxième masse 10, est disposé axialement entre les rondelles de guidage 31,32. Il est doté de bras radiaux 34 pour interférence et appui sur une première série de moyens élastiques 20 à action circonférentielle, ici une pluralité de ressorts à boudin fonctionnellement interposés entre les deux masses 1,10 et implantés au voisinage du rebord 15. Ce voile est mécaniquement intercalé entre les ressorts 20 et l'agencement 60. Ces ressorts 20, de grande longueur circonférentielle, sont montés sans jeu par l'intermédiaire de socles pivotants 21 entre deux blocs consécutifs 32, et deux blocs consécutifs 31, sachant que les blocs 31,32 sont disposés en vis-à-vis l'un de l'autre. Chaque ressort est monté, grâce aux socles 21, entre deux bras 34 consécutifs. Les socles 21 sont propres à interférer avec les bras 34, un jeu existant au repos entre les bras 34 et les socles 21. Bien entendu ce jeu peut ne pas exister. Une deuxième série de moyens élastiques 22 à action circonférentielle, de plus forte raideur que celle de ladite première série de moyens élastiques 20, accouple le voile 33 à une seconde partie 35 calée en rotation sur la deuxième masse 10, en sorte que ledit agencement à amortissement visqueux est mécaniquement intercalé entre la première masse 1 et un voile 33 intermédiaire d'assistance propre à se substituer à la première partie 31,32. Ici la deuxième série de moyens élastiques 22 consiste en une pluralité de ressorts à boudin et le voile 33 comporte deux flasques 133,134 réunis ensembles à leur périphérie externe par une pluralité de vis 16, pour formation des bras 34. En variante on peut utiliser des rivets ou souder les flasques. Ces flasques 133,134 sont conformés pour formation, en deçà des ressorts 20, d'une cavité dans laquelle vient se loger une rondelle 35 constituant la partie de sortie. Les flasques 133,134 présentent donc à leur périphérie interne des parties décalées axialement, tandis qu'ils sont accolés et fixés à leur périphérie externe. La rondelle 35 est dotée de fenêtres 24, disposées en regard de fenêtres 23, que présentent les flasques 133,134 pour montage de la deuxième série de ressorts à boudin 22, disposés sur une même deuxième circonférence de diamètre inférieur à celle de la première circonférence sur laquelle sont disposés les ressorts 20. Ces ressorts 22 sont plus courts circonférentiellement que les ressorts 20, lesquels sont dotés de patins de frottement 26, montés chacun par emboîtement sur une spire du ressort, afin de diminuer les phénomènes d'incrustation des ressorts 20 dans le rebord 15. Ici trois ressorts 20 et six ressorts 22 sont prévus. En variante, on peut traiter la périphérie interne dudit rebord 15 pour la durcir. La deuxième masse 10 comporte un plateau 11 annulaire formant le plateau de réaction d'un embrayage, sur lequel est propre à venir en contact le disque de friction (non représenté) de l'embrayage solidaire en rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. La masse 10 constitue donc une masse de sortie. Un palier 9 est interposé radialement entre le plateau 11 et la partie 108 du moyeu monté à centrage sur la partie 8 de celui-ci. Il peut s'agir d'un palier anti-friction ou d'un roulement, comme dans les figures 1 et 2. Ce roulement 9 est calé axialement sur le moyeu 8,108, à la faveur d'épaulements, que présentent lesdites parties 8,108 et d'une rondelle 14 servant de tête d'appui aux vis 2. Le roulement 9 est calé axialement sur le plateau de réaction 11 à la faveur d'un épaulement dudit plateau de réaction et d'une rondelle 13. Cette rondelle 13 est fixée par des vis (non visibles) au plateau 11 du côté opposé à l'agencement 60. Les ressorts 20 sont disposés à l'intérieur d'une première cavité 30. Cette cavité 30 est délimitée en majeure partie par la première masse 1, notamment par le boîtier 3, le couvercle 5, et intérieurement par des parois d'orientation axiale et annulaire 39,42 en vis-àvis portées respectivement par le boîtier 3 et le couvercle 5. Elle est également délimitée par le voile 33 dont les bras radiaux 34 pénètrent à l'intérieur de celle-ci. La rondelle 35 s'étend radialement de la périphérie externe de l'agencement 60 jusqu'aux parois 39,42. Elle est plus épaisse que les flasques 133,134, qui se rejoignent radialement au-delà des parois 39,42, pour envelopper ladite rondelle 35 à la faveur de parties inclinées, qu'ils présentent à cet effet. La cavité 30 est remplie ici partiellement d'un fluide de lubrification pour les ressorts 20 sous forme de graisse. Le double volant comporte également l'agencement à amortissement visqueux 60 mécaniquement intercalé entre la masse 1 et le voile intermédiaire 33 d'assistance. Cet agencement 60 comprend une deuxième cavité étanche 50 remplie d'un second fluide distinct du premier fluide et délimité par lesdites masses 1 et 10. Cette cavité 50 est implantée radialement en dessous de la première cavité 30 et des ressorts 22. Bien entendu on a prévu des joints d'étanchéité représentés en sombre à la figure 1 et dont l'un porte la référence 63 (figure 2) pour rendre étanche lesdites cavités 30,50. L'agencement 60 forme une cassette visqueuse remplie au moins partiellement d'un fluide et est solidaire du voile 33. Il est disposé axialement entre le fond du boîtier 3 et le plateau de réaction 11. La seconde cavité 50 est délimitée par deux couvercles en forme de disques 51,52 ou pièces de fermeture annulaires, maintenus à écartement axial l'un par rapport à l'autre par une entretoise 153 périphérique annulaire décrite ci-après. Les pièces de fermeture 51,52 sont fixées chacune par au moins un cordon de soudage 90, décrit ci-après, à l'entretoise, en sorte que la taille radiale de celle-ci est diminuée, sans réduction de la partie active dudit agencement 60 et donc des performances. Avantageusement le soudage est réalisé par un procédé au laser. Dans les figures 1 et 2, l'assemblage des pièces 51,52,153 est réalisé par soudage par transparence conduisant à une traversée des couvercles 51,52. Ce soudage rend étanche la cavité 50. La cavité 50 est délimitée également par le moyeu dont la partie 8 porte en saillie une pièce 53 interposée axialement entre les deux pièces 51 et 52, comme l'entretoise 153. Cette pièce 53, décrite ci-après, est solidaire d'un élément porteur interne, ici la partie 8, et porte des dents 55 d'orientation radiale pénétrant à l'intérieur de la cavité 50 en direction opposée à l'axe de l'ensemble. Elle permet un calage axial de l'agencement 60 sur la première masse 1. L'entretoise 153 annulaire forme un élément porteur externe qui porte à sa périphérie interne des dents 54, d'orientation radiale inverses de celles des dents 55. Les dents 54 (dites premières dents) dirigées vers l'axe de l'ensemble alternent circonférentiellement avec les dents 55 (dites secondes dents) et des passages calibrés existent notamment entre lesdites dents 54,55 et lesdites pièces 51,52. Les dents ont une forme globalement trapézoïdale. Cette cavité 50 est remplie ici partiellement d'un second fluide à forte visquosité, tel que du silicone. Ainsi qu'on le sait l'agencement visqueux est admis à faire sentir ses effets pour les bas régimes, notamment au démarrage et à l'arrêt du moteur, lorsque l'on passe par la fréquence de résonance en dessous du régime de ralenti du moteur par tranfert de fluide d'une chambre à l'autre, les chambres étant délimitées par deux dents 54,55 successives. Elles varient en fonctionnement. Suivant l'invention, les dents 54 de l'élément porteur externe sont constituées à la faveur de déformations saillantes radialement obtenues par emboutissage d'un anneau métallique 153 inséré axialement entre les deux couvercles. Suivant une caractéristique l'anneau métallique 153 constitue l'entretoise à lui seul. Ici suivant une autre caractéristique les dents 55 de l'élément porteur interne sont constituées également à la faveur de déformations saillantes radialement obtenues par emboutissage d'un anneau métallique 53. Ici la pièce 53, formant une bride radiale, consiste en l'anneau 53 associé à l'élément porteur interne avec des dents 55. Elle est solidaire de la partie 8 du moyeu (figure 3). Le moyeu forme donc l'élément porteur interne, sa partie 8 étant annulaire et l'anneau 53 est engagé par exemple à force sur la périphérie externe de la partie 8. En variante on peut procéder à un collage, ou soudage. L'élément porteur externe est formé par l'anneau 153. On notera que l'emboutissage des dents 54,55 provoque un écrouissement du métal et donc un durcissement. Ici le couvercle 51, adjacent au fond du boîtier 3, porte à sa périphérie externe un rebord annulaire 57 fixé par soudage au flasque 133. En variante on peut procéder à un rivetage. L'autre flasque 134 est échancré pour passage à jeu circonférentiel de protubérances axiales 40 solidaires de la rondelle 35 en étant d'un seul tenant avec celle-ci. Ces protubérances 40 s'étendent radialement entre la première 30 et la deuxième 50 cavité. La rondelle 35 est calée en rotation sur la deuxième masse 10 par les protubérances 40 vissées sur un anneau 43 du plateau de réaction 11 (figure 1). La deuxième masse 10 est calée axialement sur la première masse 1 par l'intermédiaire du palier 9, comme décrit ci-dessus. Les protubérances 40 sont issues de la périphérie interne de la rondelle 35 et constituent des tenons et des moyens de centrage pour l'agencement à amortissement visqueux 60. Suivant une caractéristique on soude, de manière étanche, d'abord l'anneau 153 au couvercle 51, puis on monte la partie 8 avec son anneau 53, et enfin on vient souder de manière étanche le couvercle 52 sur l'anneau 153. On notera que la périphérie externe de l'anneau 153 est située sur la même circonférence que celle du couvercle 52. Le soudage est réalisé par transparence, à l'aide de cordons 90, décrits ci-dessus, qui suivent le contour de l'anneau 153 et, notamment au niveau des dents 54. Les cordons sont donc continus. On notera que les dents 54 solidaires ainsi des couvercles 51,52 rigidifient ceux-ci en limitant leurs déformations. Ceci évite qu'en fonctionnement les couvercles 51,52 s'écartent l'un de l'autre. Chaque pièce 51,52 centralement creuse présente à sa périphérie interne une rainure pour logement d'un joint 63 en contact avec la périphérie externe de la partie 8, qui est ici lisse. Lors du débattement relatif entre les masses 1 et 10, les ressorts 22 étant par nature plus raides que les ressorts 20, le mouvement transite par les rondelles de guidage, les ressorts 20, le voile 33 avec intervention de l'agencement visqueux, puis du voile 33 au plateau 11 par l'intermédiaire des ressorts 22 de la rondelle 35 et des protubérances 40. Les ressorts 20,22 sont donc montés en série avec un faible débattement en fonctionnement normal, entre le voile 33 et la rondelle 35. Ainsi si les ressorts 20 fonctionnent mal ou viennent à se bloquer, un amortissement est encore possible par l'intermédiaire des ressorts 22 d'assistance et du voile 33 se substituant alors à la première partie, sans intervention de l'agencement visqueux 60. En pratique le débattement angulaire relatif, entre le voile 33 et la rondelle 35, est plus faible que le débattement angulaire relatif entre le voile 33 et la première partie 31,32. On appréciera que lesdits ressorts 22 d'assistance permettent un déblocage des ressorts 20 et que la taille de l'agencement visqueux 60 peut être conservée malgré l'augmentation du débattement angulaire relatif entre les deux masses 1,10. On notera que les protubérances 40 s'étendent radialement au-dessus du palier 9 et que lesdits cordons 90 sont d'orientation axiale et sont dirigés l'un vers l'autre, en se rejoignant au niveau de l'entretoise 153 (l'anneau) dans l'épaisseur de celles-ci, ils ont chacun une section en forme de triangle. Ces cordons traversent les pièces 50 et 51 sans les découper et affectent l'entretoise 153. En variante le soudage peut être du type bord à bord, les cordons, de section triangulaire, comme précédemment, s'étendant radialement. Ici on réalise également la liaison entre le flasque 133 et le flasque 57 du couvercle 51 par soudage par transparence à l'aide d'un cordon, de section triangulaire, et d'orientation axiale. On notera que le flasque 133 présente à sa périphérie interne une portion 136 décalée axialement pour liaison avec le rebord 57. Le flasque 134 a une forme identique au flasque 133. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description et des dessins, l'encombrement radial du double volant est diminué et il est possible de monter dans le boîtier 3 les divers constituants par empilage et de rapporter par emboîtement en final le plateau de réaction 11. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, en particulier la première masse 1 peut constituer une masse de sortie et la deuxième masse 10 une masse d'entrée. Le voile 33 peut être également solidaire uniquement en rotation de l'agencement 60 et être monté par emboîtement sur celui-ci. La présence de la première cavité 30 n'est pas indispensable, les ressorts 20,22 pouvant ne pas être lubrifiés et comporter des blocs en matière élastique. En particulier comme décrit dans le document FR-A-2 618 199, les rondelles de guidage peuvent constituer en des flasques conformés pour se réunir à l'extérieur des ressorts 20 en les enveloppant, l'un des flasques se prolongeant jusqu'au rebord 15 pour fixation sur celui-ci. Une seule série de ressorts 20 peut être prévue. Cette série peut être accouplée au voile formant entretoise entre les pièces 51,52. Ce voile est alors lié en rotation au plateau 11 par exemple à l'aide de tenons axiaux du plateau 11 engrenant avec des mortaises du voile comme décrits dans le document FR-A-2 626 326. La première partie peut ne comporter qu'un flasque. Par exemple celui-ci peut être fixé au rebord 15, en étant intercalé axialement entre les flasques 133 et 134 qui peuvent être fixés l'un à l'autre par des entretoises traversant à jeu la rondelle 35 et implantée radialement en-dessous des ressorts 20. L'anneau 153 peut être fixé par vissage ou rivetage aux couvercles 51,52. Dans ce cas les organes de fixation pénètrent dans le contour des dents et il faut prévoir des joints d'étanchéité. L'anneau 153 peut ne pas constituer à lui seul l'entretoise entre les couvercles. Il peut par exemple être entouré par une frette pour diminution des frottements avec la rondelle 35. REVENDICATIONS 1) Double volant amortisseur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux masses coaxiales (1,10) montées rotatives l'une par rapport à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques à action circonférentielle (20,22) et d'un agencement à amortissement visqueux (60) comprenant une cavité étanche (50), dans lequel l'agencement visqueux (60) comprend des premières dents (54) dirigées radialement vers l'axe de l'ensemble en étant associées à un élément porteur externe (153) et en alternance avec lesdites premières dents des secondes dents (55) dirigées radialement en direction opposée à l'axe de l'ensemble en étant associées à un élément porteur interne (8), caractérisé en ce que les premières dents (54) associées à l'élément porteur externe (153) sont constituées à la faveur de déformations saillantes radialement obtenues par emboutissage d'un anneau métallique (153) inséré axialement entre les deux couvercles (51,52). 2) Double volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les secondes dents (55) associées à l'élément porteur interne (8) sont constituées à la faveur de déformations saillantes radialement obtenues par emboutissage d'un anneau métallique (53) porté par l'élément porteur interne (8). 3) Double volant selon la revendication 2, dans lequel l'élément porteur interne (8) consiste en un moyeu, caractérisé en ce que l'anneau métallique (53) associé à l'élément porteur interne (8) est engagé sur la périphérie externe lisse du moyeu (8). 4) Double volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'agencement à amortissement visqueux (60) est délimité par deux couvercles (51,52) reliés ensembles par l'intermédiaire d'une entretoise, caractérisé en ce que l'anneau métallique (153) associé à l'élément porteur externe constitue à lui seul ladite entretoise. 5) Double volant selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau métallique (153) formant entretoise, entre les deux couvercles (51,52), est rapporté sur ceux-ci par un cordon de soudage continu affectant les premières dents (54). 6) Double volant selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un (51) des couvercles est doté en saillie à sa périphérie externe d'un rebord annulaire (57) pour fixation à un flasque (133) appartenant à un voile (33) propre à coopérer avec les moyens élastiques à action circonférentielle (20,22). 7) Double volant selon la revendication 4, caractérisé en que ledit anneau métallique (153) formant entretoise, entre les deux couvercles (51,52), est rapporté sur ceux-ci à l'aide d'organes de fixation pénétrant dans le contour des premières dents (54).