Brevet FR2694355A3 — publié le 19940204

FR 2694355 A3 19940204 FR 9302381 A 19930302 -1- La présente invention concerne un flasque porteur métallique, à symétrie de révolution, comportant un épaulement d'appui faisant saillie axialement et sur la surface périphérique extérieure duquel est emmanché un premier élément orienté sensiblement radialement vers l'extérieur tandis qu'un autre élément est monté par l'intermédiaire d'une surface d'emmanchement dans une surface périphérique située radialement plus loin vers l'intérieur, un des éléments étant plus sensible à une déformation que l'autre. Pour des flasques porteurs de ce genre, il se pose fréquemment le problème qu'unes pièce montée à proximité d'une ou plusieurs surfaces d'ajus- tage, par exemple au moyen d'un emmanchement, d'un soudage, d'un boulonnage ou bien également en utilisant une autre opération comme un matriçage ou un matage, exerce une influence sur ces surfaces d'ajustage ou surfaces usinées avec une grande précision et les déforme partiellement au-delà d'une valeur admis- sible, par exemple définie par une tolérance, ce qui rend difficile ou impossible le montage d'une autre pièce, qui est associée à la surface d'appui influencée La présente invention a pour but d'éviter, ou tout au moins de réduire une influence d'une surface périphérique par une surface réceptrice espacée de celle-ci, comme par exemple par un siège d'emmanchement, de telle sorte que la surface périphérique satisfasse aux impératifs qui lui sont imposés, par exemple en ce qui concerne une tolérance de diamètre ou également une tolérance de forme. En outre, le flasque porteur doit pouvoir être fabriqué d'une manière simple et peu coûteuse, être assemblé avec d'autres pièces d'une façon aussi économique que possible dans une ligne de montage et être intégré dans un ensemble de construction. -2- Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce qu'au moins dans des parties de la zone de transition des lignes de force résultant de l'emmanchement de l'élément moins sensible et orientées en direction de l'élément plus sensible, il est prévu une gorge dans le flasque porteur. A cet égard, il peut être avantageux que la gorge ait un profil ininterrompu sur le pourtour, clest- à-dire qu'elle ait une section constante sur tout le pourtour Lorsqu'un flasque porteur est agencé de cette manière, il peut s'avérer judicieux que les surfaces de délimitation de la gorge aient une forme cylindrique, c'est-à-dire soient orientées mutuellement coaxialement et par rapport à l'axe de rotation du flasque porteur Pour d'autres appli- cations, il peut cependant s'avérer également avantageux qu'une des surfaces de délimitation ou également les deux parois de la gorge aient un profil de forme tronconique. Pour un flasque porteur à symétrie de révolution du type décrit ci-dessus, il peut en outre être avantageux que l'épaulement d'appui et les surfaces périphériques intérieures soient, au moins partiellement, décalés axialement mutuel- lement de telle sorte que ces surfaces fonctionnelles ne se recoupent pas, au moins dans toute leur étendue axiale. En outre, il peut s'avérer judicieux que sur l'épaulement d'appui du flasque porteur conforme à l'invention soit emmanchée une pièce en forme de disque, comme notamment le volant primaire ou la partie d'entrée en forme de disque d'un volant divisé ou d'un volant à deux masses d'inertie En dehors d'autres fonctions que peut avoir à remplir la surface périphérique située radialement plus -3- loin vers l'intérieur, il peut s'avérer particulièrement avantageux que dans cette surface périphérique soit maintenu le palier pilote ou palier de guidage servant au montage de l'arbre d'entrée de transmission d'un véhicule automobile Ce palier pilote peut également servir de palier pour un arbre intermédiaire, qui peut à nouveau être accouplé avec l'arbre d'entrée d'une transmission de véhicule, comme cela peut être utilisé par exemple dans des véhicules automobiles à plusieurs essieux moteur. Pour certaines applications, il peut s'avérer judicieux que la surface périphérique rtadiale- ment intérieure de l'épaulement d'appui constitue un siège de centrage, usiné après l'emmanchement de l'élément sur la surface périphérique extérieure et servant au montage sur un collet de centrage du vilebrequin d'un moteur à combustion interne mais on peut cependant également prévoir un autre agencement particulièrement avantageux dans lequel cette surface périphérique radialement intérieure de l'épaulement d'appui constitue un siège de centrage, terminé d'usinage, avant l'emmanchement de l'élément sur la surface périphérique extérieure Un siège de centrage terminé d'usinage peut être réalisé en tenant compte en correspondance d'une déformation radiale se produisant éventuellement par exemple sous l'effet d'un "déport" en cours de tournage-, car il est possible, grâce à la prévision de la gorge, que la déformation se produisant dans une direction radiale n'ait aucun profil bombé ou analogue mais un profil croissant de façon rectiligne ou linéaire sur l'étendue axiale Cet agencement peut s'avérer particulièrement avantageux car ainsi il n'est plus nécessaire de prévoir une machine d'usinage pour effectuer une opération d'usinage de finition -4- dans une ligne de montage ou d'assemblage Cela peut être particulièrement avantageux lorsque, dans une autre opération d'assemblage d'un ensemble qui comporte le flasque porteur, on a à monter par exemple des pièces sensibles à un encrassement, comme des roulements ou des dispositifs de friction En outre, il est possible de supprimer une opération de nettoyage nécessaire après un usinage (avec enlèvement de copeaux) et d'obtenir ainsi également un effet avantageux sur les frais de fabrication et les temps de production. Selon une autre particularité de l'inven- tion, celle-ci concerne un volant à deux masses d'inertie comportant un flasque formant la masse d'inertie primaire et monté par emmanchement sur un épaulement d'appui, orienté axialement, d'un flasque porteur, une surface périphérique prévue radialement à l'intérieur de l'épaulement d'appui recevant la masse d'inertie primaire et servant à recevoir un palier pilote pour le montage d'un arbre de transmission au moyen d'un embranchement, volant dans lequel au moins l'épaulement d'appui, la surface périphérique intérieure et les zones situées radialement et axialement en positions intermé- diaires, sont agencés de telle sorte qu'une déformation produite sur l'épaulement d'appui lors de la réalisation de l'emmanchement n'exerce aucun effet de réduction de ventilation du roulement qui diminuerait sa durée de service Avec l'agencement conforme à l'invention du volant à deux masses d'inertie, il est possible de maintenir avec le degré prévu la mobilité radiale, résultant du mode d'emmanchement choisi, de la bague intérieure et de la bague extérieure du roulement l'une par rapport à l'autre. D'une façon générale, il peut s'avérer judicieux que le flasque porteur soit réalisé en -5- acier moulé mais cependant on pourrait également réaliser le flasque sous la forme d'une pièce emboutie du fait que, avec ce mode de fabrication, il serait possible de créer la gorge conforme à l'invention dans une pièce emboutie, ce qui pourrait avoir un effet de réduction des frais de fabrication du fait de la suppression d'au moins une opération d'usinage. Pour un flaque porteur du type défini ci-dessus, il peut s'avérer avantageux que la pièce en forme de disque soit emmanchée sur la surface réceptrice prévue sur l'épaulement d'appui après une opération de brochage Grâce à cette opération de brochage, on peut obtenir que l'adaptation d'ajustage des surfaces de contact soit plus précises et qu'en outre la répartition des forces d'emmanchement sur l'épaulement d'appui le long de sa dimension axiale soit plus uniforme En outre, il peut s'avérer judicieux que la gorge dépasse axialement de la zone axiale de recoupement entre le siège de la pièce en forme de disque et le siège de roulement, c'est-à-dire qu'elle pénètre plus loin vers l'intérieur du flasque porteur. Sur les Figures ci-jointes, l'agencement conforme à l'invention d'un flasque porteur est représenté en prenant pour exemple un volant à deux masses d'inertie pourvu d'un siège de roulement pilote et d'une partie de carter en forme de disque qui est fixée par emmanchement dans une zone radialement intérieure. Sur les dessins la Figure 1 représente en vue en coupe un volant à deux masses d'inertie, la Figure 2 représente à échelle légèrement agrandie le moyeu du volant à deux masses d'inertie, et -6- la Figure 3 est une vue en coupe, à échelle encore plus agrandie, du moyeu. Le volant à deux masses d'inertie 1 représenté sur la Figure 1 est divisé en deux éléments 2 et 3 L'élément de volant 2 peut être fixé sur un vilebrequin, non représenté, d'un moteur à combustion interne par l'intermédiaire des trous 4 et en utilisant des boulons de fixation A l'aide du filetage de fixation 5, un embrayage à friction commutable, non représenté, peut être vissé sur le second élément de volant 3 Entre l'élément de volant 2 et l'élément de volant 3, il est prévu un dispositif pour amortir des oscillations en torsion, qui permet une torsion relative entre les deux éléments de volant 2 et 3 Les deux éléments de volant 2 et 3 sont positionnés coaxialement de façon à pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un roulement 6. L'élément de volant 2, qui représente la partie d'entrée du dispositif d'amortissement 7, constitue un carter délimitant une chambre 8, de forme annulaire dans une direction circonférentielle et dans laquelle est logée une partie du dispositif d'amortissement, créé dans ce cas par des ensembles 9 de ressorts hélicoïdaux s'étendant avec une forme incurvée sur le pourtour Ces ensembles 9 de ressorts hélicoïdaux peuvent être précintrés dans l'essentiel à un rayon de courbure correspondant à leur disposition d'installation et être montés de façon à être exempts, au moins approximativement, de contraintes de flexion. L'élément de volant 2 comportant la chambre 8 de forme annulaire se compose dans l'essentiel de deux parties de carter 10,11, qui sont reliées l'une avec l'autre de façon étanche radialement à l'extérieur La zone de sortie de la partie du -7- dispositif d'amortissement 7 qui est reçue dans la chambre 8 de forme annulaire est constituée par un flasque radial 12, qui est disposé axialement entre les deux parties de carter 10,11 formées de tôle Le flasque 12 comporte sur son pourtour extérieur des branches radiales 13, qui constituent les zones de sollicitation pour les ensembles 9 de ressorts hélicoïdaux Les zones d'appui des ensembles 9 de ressorts hélicoïdaux de profil incurvé sont constituées par des empreintes axiales 14,15 formées dans les parties de carter 10, 11 Dans l'exemple représenté, la partie de carter 10 porte sur son pourtour extérieur la couronne dentée de démarreur 16 qui est soudée (en 17) avec la partie de carter 10 par l'intermédiaire de plusieurs segments superficiels répartis sur le pourtour. Dans le volume intérieur de la chambre 8 de forme annulaire, qui est rempli au moins en partie d'un agent pâteux, comme de la graisse, il est prévu, comme protection contre l'usure, des corps en forme de coquilles 18 situés radialement à l'extérieur et contre lesquels peuvent s'appuyer les ensembles 9 de ressorts hélicoïdaux de profil incurvé, au moins sous l'action des forces centrifuges. Les corps 18 en forme de coquilles comportent des zones intérieures qui sont adaptées, au moins dans l'essentiel, au contour extérieur des ensembles 9 de ressorts hélicoïdaux et qui s'accrochent en partie autour de ceux-ci. Le flasque 12 comporte, radialement plus loin vers l'intérieur, des évidements 19 qui forment des zones de sollicitation pour d'autres ensembles de ressorts 20, et le flasque 12 représentant la zone d'entrée de cette partie du dispositif d'amortis- sement 7 Les ensembles de ressorts 20, situés radia- -8- lement vers l'intérieur, sont disposés dans des fenêtres 21,22 de disques latéraux 23,24 et s'appuient, dans une direction circonférentielle, contre des zones marginales de ces fenêtres 21, 22 Les disques latéraux 23,24 comportent des zones radialement extérieures qui sont espacées axialement des deux côtés du flasque radial 12 et en outre ils comportent des parties situées radialement plus loin vers l'inté- rieur, qui sont profilées de façon à entrer en contact axial l'une avec l'autre et qui sont reliées, par l'intermédiaire de rivets 25, à l'élément de volant secondaire 3 en étant fixées axialement et angulai'rement. Entre le disque latéral 24 et l'élément de volant secondaire 3 est serrée la zone radialement intérieure d'une membrane d'étanchéité 26, dont la zone radialement extérieure s'applique axialement et élastiquement contre une zone radialement intérieure de la partie de carter 11 et assure ainsi l'étanchéité de la chambre 8 de forme annulaire vers l'extérieur. Dans l'exemple de réalisation représenté ici, il est prévu, radialement vers l'intérieur des rivets 25, un dispositif de friction 27 qui entre en fonction lors d'une rotation relative des deux éléments de volant 2,3 A cet égard, les éléments de friction peuvent être commandés aussi bien de façon à entrer en action déjà au début de la rotation relative qu'également de manière à entrer en action seulement au bout d'un certain angle de mouvement à vide, ce qui permet de produire ce qu'on appelle un frottement retardé Le roulement 6 est pourvu de chapeaux d'étanchéité 28,29, qui peuvent également servir à une isolation thermique du roulement La bague intérieure du roulement 6 est fixée axialement au moyen d'un disque 30, qui sert également de surface d'application pour les boulons assurant la fixation -9- du volant à deux masses d'inertie 1 sur le vilebrequin d'un moteur à combustion interne Les orifices de ventilation ou d'aération 31 assurent un meilleur refroidissement de l'ensemble. Le moyeu 32 fabriqué pour l'exemple de réalisation en fonte, par exemple en fonte grise, comporte sur son côté dirigé vers le moteur à combustion interne une zone 33 en forme de fourreau, ou bien un appendice s'étendant axialement, agencé comme un épaulement porteur et qui supporte, sur sa surface périphérique radialement extérieure, la partie de carter 10 en constituant, par une partie de sa périphérie intérieure le siège 34 prévu pour le roulement pilote. Dans ce siège 34 est emmanché un roulement pilote ou un roulement de guidage, non représenté, qui constitue un appui pour un arbre d'entrée de la transmission et qui, dans l'exemple représenté, est situé approximativement dans une position axiale qui est définie par les parties de carter 10,11. La Figure 1 représente dans sa moitié inférieure un agencement conventionnel, et dans sa moitié supérieure l'agencement conforme à l'invention de la zone 35 du moyeu ou du flasque porteur 32. L'agencement conforme à l'invention de cette zone 35 va être décrit de façon plus détaillée dans la suite à l'aide des représentations qui sont faites à échelle agrandie sur les Figures 2 et 3, la Figure 2 représentant un flasque porteur qui comporte une partie agencée conformément à l'invention. Cette partie du flasque porteur agencée conformément à l'invention contient la zone 35 et elle est délimitée dans une direction radiale par sa surface périphérique intérieure 36, formant en partie le siège 34 du roulement pilote, et par sa surface périphérique extérieure 37, agencée sous la forme d'un épaulement -10- porteur, sur lequel est emmanchée la partie de carter Comme le montrent les Figures, la surface périphé- rique intérieure 36 et la surface périphérique extérieure 37 se chevauchent en partie axialement sur une distance qui est désignée par 38 sur la Figure 3 La distance désignée par 38 entre la ligne en trait interrompue et la partie orientée radialement 41 du flasque porteur caractérise ainsi la distance dont la surface périphérique intérieure 36 pénètre axialement dans la zone de la surface périphérique extérieure 37 ou bien dont la zone orientée radialement 39, qui délimite la surface périphérique intérieure 36, fait saillie de la zone orientée radialement 41 du moyeu axialement en direction du moteur à combustion interne Le chevauchement précité, correspondant à environ 20 % de l'étendue axiale de la surface périphérique extérieure 37, peut être librement choisi et, dans d'autres formes de réalisation, il peut également être totalement supprimé. La surface intérieure de délimitation 42 de l'appendice axial 33 a une forme cylindrique dans l'exemple représenté et sert de surface d'adaptation pour le centrage du moyeu 32 ou du volant à deux masses d'inertie 1 sur un appendice du vilebrequin d'un moteur à combustion interne, sur lequel est vissé le volant à deux masses d'inertie 1 Cette surface 42 est orientée dans une direction axiale, à partir d'un bord 43 orienté radialement de l'appendice 33 vers un court biseau, qui représente un chanfrein d'engagement, et elle s'étend, en considérant la direction axiale, au-dessus des surfaces 39 et 41 orientées radialement jusque dans le volume intérieur du moyeu ou du flasque porteur 32 La surface 42 rejoint dans l'arrondi 44 la surface 45 de profil tronconique, qui s'étend à partir de là, en formant i 1- un angle d'inclinaison, en direction de l'axe de rotation du flasque porteur 32, le sommet imaginaire du cône formé par la surface 45 étant dirigé vers le moteur à combustion interne L'angle d'inclinaison de la surface 45 peut être modifié de telle sorte que la surface 45 puisse être orientée également parallèlement à l'axe, c'est-à-dire coaxialement par rapport à l'axe de rotation du volant à deux masses d'inertie 1 En outre, dans une autre forme de réalisation du moyeu 32 ou bien dans un autre agencement de l'appendice axial 33 en forme de fourreau, la surface radialement intérieure 42 de délimitation de cet appendice 33 peut avoir une forme tronconique et également être orientée d'un certain angle d'inclinai- son par rapport à l'axe d'orientation du flasque porteur 32. Il est évident que l'augmentation d'élasti- cité de la zone du flasque qui est située entre la surface périphérique intérieure 36 et la surface périphérique extérieure 37 dans la zone 35 est fonction de la disposition angulaire relative des surfaces 42 et 45 ou de l'espacement axial de l'arrondi 44 par rapport aux zones orientées respectivement radiale- ment 39 et 41 du moyeu 32 car la flexibilité dans cette zone est augmentée en fonction du degré d'affai- blissement ou de réduction de la section Cette gorge peut être prévue aussi bien déjà dans la pièce profilée qui peut être réalisée dans un processus de moulage ou également dans un processus d'emboutissage, qu'également dans une opération d'usinage par enlèvement de copeaux. Du fait de la diminution de rigidité ou de résistance à une déformation qui est créée par la gorge conforme à l'invention dans la zone 35, on peut obtenir que, après l'emmanchement de -12 la partie de carter 10 sur la surface périphérique extérieure 37, les forces résultantes ne puissent plus agir comme auparavant sur la surface périphérique intérieure 36, de sorte qu'une déformation radiale de la surface périphérique 36, qui rendrait difficile le montage du roulement pilote ou bien qui provoquerait une usure prématurée du roulement par rétrécissement ou diminution de la zone de ventilation, est réduite ou évitée Grâce à cette réduction ou évitement d'une déformation de la surface périphérique intérieure 36 dans une direction radiale, il est possible de supprimer également par exemple une opération d'usinage de finition qui serait autrement éventuellement nécessaire, comme par exemple la rectification du siège 34 du roulement pilote, ce qui peut avoir en correspondance un effet avantageux également sur le processus de fabrication d'un volant à deux masses d'inertie, qui est pourvu d'un flasque porteur réalisé conformément à l'invention. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés mais elle comporte également des variantes qui peuvent être créées notamment par combinaison de différentes particularités ou éléments décrits en relation avec les différentes formes de réalisation En outre, il est possible que différentes caractéristiques ou modes fonctionnels décrits en relation avec les exemples de réalisation représentés sur les Figures représentent une invention indépendante lorsqu'ils sont pris individuellement. * * * 13- REVENDICATIONS 1 Flasque porteur métallique, à symétrie de révolution, comportant un épaulement d'appui faisant saillie axialement et sur la surface périphérique extérieure duquel est emmanché un premier élément orienté sensiblement radialement vers l'extérieur tandis qu'un autre élément est monté par l'intermédiaire d'une surface d'emmanchement dans une surface périphé- rique située radialement plus loin vers l'intérieur, un des éléments étant plus sensible à une déformation que l'autre, flasque caractérisé en ce qu'au moins dans des parties de la zone de transition deslignes de force résultant de l'emmanchement de l'élément moins sensible et orientées en direction de l'élément plus sensible, il est prévu une gorge dans le flasque porteur. 2 Flasque porteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaulement d'appui et les surfaces périphériques intérieures sont, au moins en partie, décalés axialement mutuellement. 3 Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 ou 2, caractérisé en ce que sur l'épaulement d'appui est emmanchée une pièce en forme de disque, comme notamment le volant primaire ou la partie d'entrée en forme de disque d'un volant divisé ou d'un volant à deux masses d'inertie. 4 Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que dans la surface périphérique, située radialement plus loin vers l'intérieur, est maintenu le palier pilote servant au montage de l'arbre d'entrée de transmission d'un véhicule automobile. Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que la surface périphérique radialement intérieure de l'épaulement -14d'appui constitue un siège de centrage, usiné après l'emmanchement de l'élément sur la surface périphérique extérieure et servant au montage sur un collet de centrage du vilebrequin d'un moteur à combustion interne. 6 Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que la surface périphérique radialement intérieure de l'épaulement d'appui constitue un siège de centrage, terminé d'usinage avant l'emmanchement de l'élément sur la surface périphérique extérieure et servant au montage sur un collet de centrage du vilebrequin d'un moteur à combustion interne. 7 Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce que ce flasque porteur est formé d'acier moulé. 8 Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce en forme de disque est emmanchée, après une opération de brochage, sur la surface d'emmanchement prévue sur l'épaulement d'appui. 9 Flasque porteur selon une des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que la gorge dépasse axialement de la zone de chevauchement axial du siège de la pièce en forme de disque et du siège de roulement. Volant à deux masses d'inertie, comportant un disque formant la masse d'inertie primaire et monté par emmanchement sur un épaulement d'appui, orienté axialement, d'un flasque porteur, une surface périphérique prévue radialement à l'intérieur de l'épaulement d'appui recevant la masse d'inertie primaire et servant à recevoir un palier pilote pour le montage d'un arbre de transmission au moyen d'un emmanchement, volant dans lequel au moins l'épau- -15- lement d'appui, la surface périphérique intérieure et les zones situées radialement et axialement en positions intermédiaires, sont agencés de telle sorte qu'une déformation produite sur l'épaulement5 d'appui lors de la réalisation de l'emmanchement n'exerce aucun effet de réduction de ventilation du roulement qui diminuerait sa durée de service. * * *