Brevet FR2694611A1 — publié le 19940211

I Dispositif de fixation d'un embrayage sur un vilebrequin La présente invention concerne un dispositif de fixation coaxiale d'un composant d'entrée d'un embrayage, en particulier d'un embrayage a friction, sur une5 extrémité de sortie d'un vilebrequin rotatif autour d'un axe de rotation, d'un moteur à combustion interne d'un véhicule à moteur. Des embrayages à friction classiques, de véhicules à moteur, comprennent en règle générale un volant moteur en une ou deux parties, sur lequel est vissée de manière amovible une unité de plateau de pression L'unité de plateau de pression comprend un plateau de pression mobile dans le sens axial, qui est guidé, fixe en rotation, mais mobile dans le sens axial, sur un carter d'embrayage vissé15 sur le volant moteur et est pressé vers le volant moteur par un ressort principal d'embrayage, habituellement un ressort diaphragme Le plateau de pression et le volant moteur constituent les surfaces de friction, pour un disque d'embrayage disposé entre ceux-ci, dont le moyeu20 repose, fixe en rotation, mais mobile dans le sens axial, sur un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses riontée en aval dans la transmission du véhicule à moteur Le volant moteur est, d'autre part, vissé sur une bride terminale du vilebrequin du moteur à combustion interne, avec une25 pluralité de vis disposées autour de l'axe de rotation du vilebrequin. Sur des embrayages à friction classiques, le disque d'embrayage et le ressort diaphragme, vu dans le sens axial, dissimule les vis retenant le volant moteur30 sur la bride terminale du vilebrequin c'est pourquoi, lors du montage de l'embrayage à friction, on doit tout d'abord visser le volant moteur sur la bride terminale', avant de pouvoir ensuite mettre en place le disque d'embrayage et visser l'unité de disque de pression sur le35 volant moteur Ce procédé de montage coûte non seulement du temps, mais présente de plus l'inconvénient, que l'embrayage à friction ne peut pas subir, avant le montage, de contrôle du respect des prescriptions de construction, dans son ensemble, c'est- à-dire disque d'embrayage et volant moteur compris.5 Grâce au brevet DE-A 41 17 571, on sait pourvoir aussi bien le disque d'embrayage, que le ressort diaphragme, de trous qui sont alignés dans le sens axial avec les vis prévues sur la bride terminale t du vilebrequin, pour la fixation du volant moteur De cette10 manière, l'unité de plateau de pression peut, avec le disque d'embrayage et le volant moteur, être assemblée, avant le montage, en une unité de construction, ci-après également dénommée embrayage modulaire Les vis de fixation peuvent être vissées, par -les trous du disque d'embrayage et du ressort diaphragme, dans la bride terminale du vilebrequin. Grâce au brevet DE-A-33 15 232, on sait visser sur l'extrémité de sortie du vilebrequin, au moyen d'une vis centrale, un embrayage à friction constitué d'un volant20 moteur, d'une unité de plateau de pression et d'un disque d'embrayage, dans lequel le carter d'embrayage est replié autour du volant moteur, c'est-à-dire est assemblé avec celui-ci de manière inamovible L'extrémité de sortie du vilebrequin comprend une ouverture frontale centrée,25 pourvue d'un taraudage, dans laquelle est vissée la vis centrale La vis centrale présente une bride faisant saillie dans le sens radial, qui presse le volant moteur contre la surface frontale axiale de l'extrémité de sortie du vilebrequin Le moment de torsion pouvant être transmis30 par la bride radiale de la vis centrale est toutefois relativement faible, puisque seuls des moments de serrage limités de la vis centrale peuvent être atteints. Grâce au brevet DE-A-40 13 298, on sait pourvoir d'une denture radiale (denture Hirth) les surfaces orientées l'une vers l'autre d'une bride terminale du vilebrequin et du volant moteur pour fixer le volant moteur d'un embrayage à friction et fixer le volant moteur avec une vis centrale à l'extrémité de sortie du vilebrequin Pour recevoir un outil de vissage, la vis centrale est pourvue de surfaces concentriques formant5 clé. Grâce à l'ouvrage de K Wiecking et R Gebauer "Les moteurs des véhicules de tourisme", Editions Chr. Belser, Stuttgart, 1952, page 314, figure 341, on sait fixer le volant moteur d'un embrayage à friction10 classique, au moyen d'un embrayage par ajustement à serrage par cône, à l'extrémité de sortie du vilebrequin, du moteur à combustion interne L'extrémité de sortie porte un cône extérieur se rétrécissant vers le disque d'embrayage, sur lequel le volant moteur repose avec un15 cône intérieur de son moyeu L'extrémité de sortie du vilebrequin se termine par un tenon formant vis, sur lequel est vissé un écrou maintenant le volant moteur. Grâce au modèle d'utilité allemand 90 16 961, on connaît, enfin, un accouplement de serrage, entre un arbre rotatif autour d'un axe de rotation et le moyeu d'une pièce de construction concentrique par rapport à l'axe de rotation Des éléments coniques reposent, en étant répartis sur le pourtour du moyeu, dans des évidements coniques du moyeu, qui peuvent être insérés dans la25 direction de l'axe au moyen de vis, dans chacun des évidements correspondants Les éléments coniques déforment le moyeu dans le sens radial et génèrent ainsi des forces de serrage s'exerçant sur l'arbre. La présente invention a pour but, de fournir un dispositif d'un maniement simple, mais toutefois d'un fonctionnement sûr, pour fixer de manière coaxiale un composant d'entrée d'un embrayage, en particulier d'un embrayage à friction, sur une extrémité de sortie d'un vilebrequin rotatif autour d'un axe de rotation d'un35 moteur à combustion interne d'un véhicule à moteur. Cet but est atteint, selon la présente invention par le fait que l'extrémité de sortie du vilebrequin est conformée en tant qu'extrémité de tubulure, concentrique à l'axe de rotation, sur laquelle le composant d'entrée5 repose avec une ouverture de moyeu centrée et que des moyens d'élargissement coniques sont insérés dans un espace creux, formé par l'extrémité de tubulure, qui peuvent être déplacés au moyen d'un élément de vissage centré, pour générer des forces de serrage radiales.10 De cette manière, il-est possible de constituer ou de desserrer un accouplement de serrage, entre le composant- d'entrée de l'embrayage et l'extrémité de sortie du vilebrequin, au moyen d'un seul élément de vissage De cette manière, on simplifie non seulement le maniement,15 mais également la fabrication du dispositif de fixation, puisque l'ensemble des composants nécessaires à cet effet sont orientés de manière concentrique par rapport à l'axe de rotation du vilebrequin et peuvent ainsi être réalisés de manière simple et précise En ce qui concerne20 l'embrayage, il s'agit de préférence d'un embrayage à friction Des embrayages hydrodynamiques ou convertisseurs de couples de rotation peuvent toutefois être fixés de la même manière En ce qui concerne le composant d'entrée, il peut s'agir d'un volant moteur du moteur à combustion25 interne, qui peut être une masse d'inertie, mais également deux masses d'inertie capables de rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation On entend par moyens d'élargissement coniques, l'ensemble des moyens, qui permettent d'exercer, par la translation30 axiale des moyens d'élargissement par rapport à l'extrémité de la tubulure, des forces d'écartement radiales sur l'extrémité de la tubulure, comme des corps d'écartement coniques, pouvant être insérés dans l'espace creux au moyen de l'élément de vissage L'élément de35 vissage peut ici être vissé avec l'extrémité de tubulure ou un secteur voisin, de l'extrémité de sortie du vilebrequin - En ce qui concerne les moyens d'élargissement coniques d'une part, et l'élément de vissage d'autre part, il peut s'agir de pièces de construction séparées Dans une configuration judicieuse, ces composants sont toutefois réunis intégralement L'élément de vissage comporte ici un filetage conique -pour former les moyens d'élargissement coniques et est vissé dans un taraudage de l'extrémité de tubulure. De préférence, l'extrémité de tubulure présente au moins une fente, s'étendant dans le sens axial au moins sur une zone partielle de l'extrémité de tubulure traversante dans le sens radial De ce fait, on obtient une élasticité plus grande, dans le sens radial, de sorte que, même dans le cas d'un moment de torsion de serrage relativement bas, de l'élément de vissage, il est possible de créer un accouplement de serrage parfait D'une manière judicieuse, plusieurs fentes sont prévues, en étant réparties sur le pourtour. L'extrémité de tubulure présente, de préférence, une butée axiale pour le composant d'entrée de l'embrayage De cette manière, on peut parvenir à un positionnement exact de l'embrayage, dans le sens axial, avant la fermeture de l'accouplement de serrage. L'enveloppe extérieure de l'extrémité de tubulure et l'enveloppe intérieure de l'ouverture de moyeu du composant d'entrée ont judicieusement une forme cylindrique Des surfaces de jointure de ce type peuvent être réalisées de manière exacte, avec des tolérances suffisamment réduites, ce par quoi l'on évite le défaut de basculement et similaires Afin toutefois d'améliorer la résistance aux chocs de l'accouplement de serrage, il peut être judicieux, de pourvoir l'enveloppe extérieure de l'extrémité de tubulure d'un filetage et l'enveloppe intérieure de l'ouverture de moyeu du composant d'entrée d'un taraudage vissé sur le filetage Dans cette conception, le composant d'entrée est vissé sur l'extrémité de tubulure, avant que l'accouplement de serrage ne soit fermé Une fixation de ce type n'assemble 5 pas seulement par friction mais également avec complémentarité des formes et est particulièrement sûre dans le cas d'une charge appliquée par à-coups. Le dispositif selon la présente inventionl de fixation de l'embrayage sur le vilebrequin, est particulièrement adapté pour des embrayages modulaires, c'est-à-dire des embrayage à friction, dans lesquels le disque d'embrayage servant de composant de sortie de l'embrayage à friction est déjà réuni, avant le montage de l'embrayage à friction, avec le volant moteur et l'unité15 de plateau de pression comprenant le plateau de pression, le carter d'embrayage et le ressort principal d'embrayage pour former une unité de construction Dans ce cas, l'élément de vissage est pourvu, judicieusement, de surfaces d'entraînement pour outils, qui, par une20 ouverture de moyeu du disque d'embrayage destinée au couplage avec un arbre d'entrée de boîte de vitesses, sont accessibles à un outil de vissage pouvant être introduit dans le sens axial par l'ouverture de moyeu De cette manière, les moyens d'élargissement maintenus sur le25 vilebrequin en étant tout d'abord seulement fixés provisoirement au moyen de l'élément de vissage peuvent être serrés de manière centrée par l'ouverture de moyeu du disque d'embrayage Aussi bien le serrage que le desserrage de l'accouplement de serrage s'opèrent en une30 seule phase de travail Afin de mieux pouvoir guider l'outil de vissage, l'élément de vissage est de préférence pourvu d'un trou à forme centrée, pour recevoir l'outil de vissage Le trou à forme et l'ouverture de moyeu du disque d'embrayage ont judicieusement le même profil de section35 transversale, habituellement de la forme d'une denture intérieure, ce qui simplifie la fabrication et, dans le cas d'une conception adaptée de l'outil de vissage, améliore le guidage de l'outil de vissage dans l'ouverture de moyeu du disque d'embrayage. Un exemple de réalisation de la présente invention est expliqué ci-après, en détail en référence au dessin dans lequel: La figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale axiale d'un embrayage à friction de véhicule à moteur, conçu en tant qu'embrayage modulaire, avec un accouplement de serrage entre le volant moteur et le vilebrequin; la figure -2 est une vue frontale du vilebrequin avec un élément de vissage déjà en place, pour préparer la fixation du volant moteur et15 la figure 3 est une vue de détail de la zone de serrage selon la ligne III de la figure 1. La figure 1 montre un embrayage à friction 3 de véhicule à moteur, en service, pivotant autour d'un axe de rotation 1, avec un volant moteur 5, une l'unité de20 plateau de pression 7 et un disque d'embrayage 9 L'unité de plateau de pression 7 comprend un carter d'embrayage 11 fixé ou sur le volant moteur 5 de façon démontable ou non, un plateau de pression 13 non représenté en détail, guidé fixe en rotation mais mobile dans le sens axial par25 exemple par des ressorts à lames tangentiels, sur le carter d'embrayage et un ressort principal d'embrayage, ici sous la forme d'un ressort diaphragme 15 Le ressort diaphragme presse le disque de pression 13 par l'intermédiaire de garnitures de friction 17 du disque30 d'embrayage 9 contre le volant moteur 5 constituant un contre plateau de pression Par le déplacement axial de lames de ressort 19 du ressort diaphragme 15, les garnitures de friction 17 sont relâchées et l'embrayage à friction 3 débrayé.35 Le volant moteur 5 est fixé de manière amovible, au moyen d'un accouplement de serrage 21, à l'extrémité de sortie d'un vilebrequin 23 d'un moteur à combustion interne non représenté en détail, du véhicule à moteur, rotatif autour d'un axe de rotation 1 Le disque d'embrayage 9 présente, pour sa-part, un moyeu 27 pourvu-5 d'une denture intérieure 25, par laquelle le disque d'embrayage 9 est couplé fixe en rotation, mais mobile dans le sens axial, avec un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses du véhicule à moteur, guidé le cas échéant dans un palier pilote 29 du vilebrequin 23 En ce qui concerne10 l'embrayage à friction 3, il s'agit d'un embrayage dit "modulaire", qui peut être monté en une phase de travail sur le vilebrequin 23, en tant qu'unité de construction complète, comprenant aussi bien l'unité de plateau de pression 7 que le volant moteur 5 et le disque d'embrayage15 9 Lors du montage préliminaire, le carter d'embrayage 11, le ressort diaphragme 15, le plateau de pression 13 et le disque d'embrayage 9 sont montés de manière préliminaire sur le volant moteur 5, le disque d'embrayage 9 étant déjà centré L'unité de construction complète 5, 9, 11, 13 et20 15 peut alors être mise en place sur l'extrémité de sortie du vilebrequin 23 et fixée en une phase de travail sur le vilebrequin 23 au moyen du dispositif de serrage 21. Comme le montre le mieux la figure 3, le volant moteur 5 présente un moyeu 31 avec une ouverture de moyeu 33 centrée, cylindrique, avec laquelle il est mis en place en étant étroitement ajusté sur l'enveloppe extérieure 35 d'un bout de tubulure 37 centré faisant saillie dans le sens axial de l'extrémité de sortie du vilebrequin 23 Un épaulement axial 39 du vilebrequin 23, formant butée, positionne le volant moteur 5 dans le sens axial. L'enveloppe intérieure du bout de tubulure 37 est pourvu d'un taraudage 41, dans lequel est mis en place un élément de vissage 43 (figures 1 et 2), concentrique par rapport à l'axe de rotation 1 L'élément de vissage 43 présente, sur son pourtour extérieur, un filetage 45 conique, qui est vissé avec son plus petit diamètre en tête, dans le taraudage 41 de l'extrémité de tubulure 37. L'élément de vissage 43 élargit l'extrémité de tubulure 37 dans le sens radial Les forces de pression radiales alors générées fixent moyeu 31 du volant moteur 5 avec friction5 sur l'extrémité de sortie du vilebrequin 23 L'extrémité de tubulure 37 est pourvue, pour augmenter son élasticité radiale, de fentes 47, traversantes dans le sens radial, et s'étendant au moins sur une longueur partielle de l'extrémité de tubulure 37, dans le sens axial Les fentes10 47 sont réparties dans le sens du pourtour et peuvent, le cas échéant, être omises dans l'ensemble. Pour le montage de l'embrayage modulaire, l'élément de vissage 43 est mis en place, sensiblement sans serrage, dans l'extrémité de tubulure 37, après quoi,15 le volant moteur 5 de l'embrayage modulaire 3 est mis en place sur l'extrémité de tubulure 37 L'élément de vissage 43 présente un trou à forme centré 49, dont le profil de section transversale présente de préférence le même profil de section transversale que la denture intérieure 25 du20 disque d'embrayage 9, de sorte que, pour la fabrication, aussi bien du moyeu 27 que de l'élément de vissage 43, il est possible d'utiliser les mêmes outils de fabrication. Pour le serrage du dispositif de serrage 21 on introduit un outil de vissage 51 avec sa tige 53 en tête dans le25 trou à forme 49 de l'élément de vissage 43 La tige 53 est pourvue à son extrémité d'un profil d'entraînement 55 correspondant au trou à forme 43 Au moyen de l'outil de vissage 51, l'élément de vissage 43 est vissé par le moyeu 27 du disque d'embrayage 9, dans l'extrémité de tubulure 37, ce par quoi l'extrémité de tubulure 37 est élargie et l'accouplement de serrage est serré entre l'extrémité de tubulure 37 et le moyeu 31 du volant moteur 5 La tige 53 de l'outil de vissage 51 peut alors être guidée dans le palier pilote 29 selon une progression appropriée, afin de35 pouvoir réaliser la phase de fixation avec la plus grande précision Après le serrage de l'accouplement de serrage 21, l'outil de vissage 51 est retiré, de sorte que désormais la boîte de vitesses peut être introduite avec son arbre d'entrée en tête dans l'embrayage modulaire. L'enveloppe intérieure 33 du moyeu 31 du volant moteur 5 d'une part, et l'enveloppe extérieure 35 de l'extrémité de tubulure 37 d'autre part, peuvent être conformées comme des surfaces de jointure cylindriques lisses, de sorte que le volant moteur 5 est maintenu 'sur l'extrémité de tubulure 37 exclusivement par friction.10 Comme cela est suggéré sur le figure 3, en 57, l'enveloppe extérieure 35 et l'enveloppe intérieure 33 peuvent toutefois également être pourvues d'un filetage Le volant moteur 5 est ainsi vissé, avant le serrage du dispositif de serrage 21, sur l'extrémité de tubulure 37, jusqu'à ce15 qu'il atteigne l'épaulement formant butée 39, et est maintenu de cette manière sur le vilebrequin 23, après le serrage du dispositif de serrage 21, aussi bien par friction que par la complémentarité des formes. Le dispositif de serrage 21 expliqué ci-avant, permet de fixer l'embrayage modulaire 3, volant moteur 5 compris, rapidement et d'une manière sûre sur le vilebrequin 23 De la même manière, l'embrayage modulaire 3 peut également être à nouveau desserré facilement du vilebrequin 23 Il est entendu, que dans le cas d'embrayages modulaires 3 avec une unité de plateau de pression 7 fixée de manière amovible sur le volant moteur , l'unité de plateau de pression 7 peut également être retirée du volant moteur 5, en tant qu'unité, comme cela est habituel sur des embrayages classiques.30 Dans l'exemple de réalisation expliqué ci-avant, le filetage conique 45 de l'élément de vissage 43 constitue des moyens d'élargissement assemblés d'un seul tenant avec celui-ci pour l'élargissement radial de l'extrémité de tubulure 37 Il est entendu que ces moyens35 d'élargissement peuvent, le cas échéant, même d'une manière distincte de l'élément de vissage, être également il conçus par exemple sous la forme d'un élément conique supplémentaire, qui est alors inséré dans l'extrémité de tubulure 37 par un élément de vissage pouvant être vissé avec le vilebrequin 23, par l'intermédiaire d'un filetage cylindrique normal. Revendications 1 Dispositif de fixation coaxiale d'un composant d'entrée ( 5) d'un embrayage ( 3), en particulier d'un embrayage à friction, sur une extrémité de sortie d'un5 vilebrequin ( 23) rotatif autour d'un axe de rotation ( 1), d'un moteur à combustion interne d'un véhicule à moteur, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie du vilebrequin ( 23) est conformée en tant qu'extrémité de tubulure ( 37), concentrique à l'axe de rotation ( 1), sur laquelle le composant d'entrée ( 5) repose avec une ouverture de moyeu ( 33) centrée et en ce que des moyens d'élargissement ( 45)- coniques sont insérés dans un espace creux, formé par l'extrémité de tubulure ( 37), qui peuvent être déplacés au moyen d'un élément de vissage ( 43) centré, pour générer15 des forces de serrage radiales. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'élargissement coniques ( 45), sont insérés dans l'espace creux, avec leur plus petit diamètre en tête. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de vissage ( 40) est vissé avec l'extrémité de tubulure ( 37).25 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de vissage ( 43) présente un filetage conique ( 45) et est vissé dans le taraudage ( 41) de l'extrémité de tubulure ( 37) pour former les moyens d'élargissement coniques. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité de tubulure ( 37) présente au moins une fente ( 47), s'étendant35 dans le sens axial au moins sur une zone partielle de l'extrémité de tubulure ( 37), traversante dans le sens radial. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité de tubulure ( 37) présente une butée axiale ( 39) pour le composant d'entrée ( 5). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure ( 35) de l'extrémité de tubulure ( 37) et l'enveloppe intérieure de l'ouverture de moyeu du composant d'entrée ( 5) ont une forme cylindrique. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure de l'extrémité de tubulure ( 37) présente un filetage et l'enveloppe intérieure, de l'ouverture de moyeu du composant d'entrée, présente un taraudage vissé20 sur le filetage. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'embrayage à friction ( 3) présente, en tant que composant de sortie, un25 disque d'embrayage ( 9) avec une ouverture de moyeu concentrique à l'axe de rotation ( 1) et l'élément de vissage ( 43) est pourvu de surfaces d'entraînement pour outils ( 49), qui, par une ouverture de moyeu du disque d'embrayage du disque d'embrayage ( 9) réuni au composant30 d'entrée ( 5) pour former une unité de construction, sont accessibles à un outil de vissage pouvant être introduit dans le sens axial par l'ouverture de moyeu. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de vissage ( 43) présente un trou à forme ( 49) centré, pour recevoir l'outil de vissage ( 51) pouvant être introduit de concentrique par rapport à l'axe de rotation ( 1). manière 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le trou à forme ( 49) et l'ouverture de moyeu du disque d'embrayage ( 9) ont sensiblement le même profil vu en section transversale.