Brevet FR2703419A1 — publié le 19941007

L'invention se rapporte à un volant d'inertie d'un moteur à combustion interne avec plaque de pression d'un embrayage à friction de véhicule fixé à celui-ci de manière détachable, embrayage qui définit un axe de rotation, comprenant un carter d'embrayage avec une bride de fixation orientée radialement vers l'extérieur dans la région du diamètre extérieur, ladite bride étant fixée sur une surface correspondante du volant au moyen de plusieurs vis de fixation agencées à la périphérie sur un diamètre, de manière concentrique à l'axe de rotation; une plaque d'appui montée solidaire en rotation dans le carter d'embrayage mais en déplacement axial au moyen d'un ressort à membrane; et un disque d'embrayage qui peut être enserré avec ses garnitures de friction entre une surface de friction du volant et une surface de friction de la plaque d'appui. Un tel volant est par exemple connu du document DE-OS 28 15 803. Dans cette réalisation de volant, le carter d'embrayage est réalisé approximativement sous la forme d'un pot et vissé au moyen d'une bride s'étendant radialement, sur une surface du volant s'étendant radialement de manière correspondante Le diamètre extérieur maximum pour les garnitures de friction du disque d'embrayage est déterminé par le fait que le carter d'embrayage en forme de pot s'étend radialement à l'intérieur des têtes des vis et en ce qu'une fente minimum doit exister entre les surfaces de friction du disque d'embrayage et la plaque d'appui Des conditions semblables règnent dans un volant selon le document allemand DE-AS 21 61 432, le volant étant réalisé ici en forme de pot et les vis de fixation du carter d'embrayage étant ici logées dans la zone en forme de pot Ici aussi, on doit prévoir un écartement correspondant entre la zone en forme de pot et le diamètre extérieur maximum des garnitures et de la plaque d'appui. La présente invention a pour objet de trouver dans les volants du type de construction ci-dessus une possibilité, pour des diamètres maxima donnés des garnitures de friction du disque d'embrayage, de maintenir le plus petit possible le diamètre extérieur du volant. 2 2703419 Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que le volant recouvre approximativement en forme de pot avec une paroi concentrique le disque d'embrayage avec les garnitures de friction à une faible distance radiale et s'étend radialement vers l'intérieur sur le côté du disque d'embrayage opposé à la surface de friction du volant avec quelques bosses réparties sur le pourtour jusqu'à une zone de diamètre plus petite que le diamètre extérieur maximum des garnitures de friction, les taraudages destinés aux vis de fixation étant ménagés dans les bosses et, au moins dans le disque d'embrayage (garnitures de friction et le cas échéant segments de ressort de garniture), des évidements radiaux sont agencés approximativement selon la projection axiale des bosses. Grâce à la configuration qui y est proposée du volant, du disque d'embrayage et de la plaque d'appui, il est possible de réduire le diamètre extérieur du volant sans devoir réduire le diamètre extérieur maximum des garnitures de friction du disque dembrayage et sans que l'on puisse constater une régression sensible du couple de rotation transmissible de l'embrayage à friction. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux que le contour extérieur des garnitures de friction du disque d'embrayage change continuellement entre un diamètre extérieur maximum qui est un peu plus petit que le diamètre intérieur de la paroi concentrique du volant et un diamètre extérieur minimum qui est un peu plus petit que le diamètre intérieur des bosses De cette manière, il est possible de fabriquer les garnitures à friction du disque d'embrayage de telle façon qu'il ne se produit pas de grands écarts ou gradins dans le diamètre extérieur, de telle sorte que le matériau des garnitures de friction peut être fabriqué sans interruption Même si l'on perd ainsi un faible volume de garnitures de friction, les avantages du matériau homogène sont bien prépondérants. On propose en outre que la plaque d'appui présente un diamètre extérieur qui correspond approximativement au diamètre extérieur maximum des garnitures de friction du disque d'embrayage, et que des évidements soient prévus à peu près en correspondance de la projection axiale des bosses du volant Il est de cette manière possible de faire recouvrir les garnitures de friction du disque d'embrayage par la plaque d'appui jusque dans leur zone de diamètre le plus grand. On obtient une configuration particulièrement avantageuse lorsque la courbe enveloppe radiale intérieure des taraudages pour les vis de fixation s'étend essentiellement entre le diamètre intérieur de la paroi concentrique du volant et le diamètre extérieur maximum des garnitures de friction du disque d'embrayage Grâce à une telle configuration, on trouve un très bon compromis entre un diamètre extérieur le plus petit possible pour le volant et une faible différence entre les diamètres extérieur maximum et minimum des garnitures de friction du disque d'embrayage. On propose en outre de prévoir dans la paroi concentrique dans le volant des évidements s'étendant de manière essentiellement radiale sur la circonférence entre les bosses, évidements dans lesquels s'étendent des saillies radiales de la plaque d'appui qui sont reliées avec le carter d'embrayage par des ressorts à lames tangentiels De cette manière, il est aisément possible d'agencer en économisant de la place les ressorts à lames tangentiels entre la plaque de pression et le carter d'embrayage. On obtient une application particulièrement favorable lorsque le volant est réalisé comme masse secondaire d'un volant à deux masses, la masse primaire étant fixée directement sur le vilebrequin du moteur à combustion interne, la masse secondaire étant montée centrée et en rotation par rapport à la masse primaire au moyen d'un palier, en ce qu'un amortisseur de torsion est agencé entre les deux et en ce qu'il est prévu dans la région radiale en dehors de la masse secondaire au moins approximativement dans la région de la paroi concentrique une masse supplémentaire de la masse primaire qui s'étend essentiellement en direction axiale Grâce à la réduction du diamètre extérieur de la masse d'inertie qui est reliée à l'embrayage de friction, il est possible, pour un volant à deux masses, de pourvoir la masse primaire d'une masse supplémentaire dans la région radiale extérieure au volant, ce qui permet d'augmenter pour des dimensions données la masse primaire dans son moment d'inertie. L'invention sera expliquée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation. Les dessins montrent dans le détail: fig 1 la moitié supérieure à travers une coupe longitudinale d'un volant d'inertie à deux masses; fig 2 la coupe II-II selon la fig 1; fig 3 une coupe longitudinale partielle selon la fig 1, décalée dans le sens périphérique. Par l'exemple selon les fig 1 à 3, en liaison avec un volant d'inertie à deux masses, on décrira plus en détail la réalisation et l'effet de l'invention, la construction de principe du volant d'inertie et de la plaque de pression présentant les mêmes avantages lorsque ces pièces sont fixées directement sur un vilebrequin. La fig 1 montre un volant d'inertie à deux masses dans lequel la masse primaire 17 est directement vissée sur le vilebrequin d'un moteur à combustion interne non représenté La masse primaire 17 s'étend concentriquement à un axe de rotation 3 et comprend un couvercle 18 qui est relié solidairement à la masse primaire 17, les deux éléments 17 et 18 formant concentriquement à l'axe de rotation 3 un espace ressemblant à un tore, dans lequel sont agencés des ressorts à boudin 19 Un disque de moyeu 20 s'étend radialement depuis l'intérieur jusque dans l'espace en forme de tore, les ressorts à boudin 19 pouvant être attaqués tant par le disque de moyeu 20 que par les éléments 17 et 18 de la masse primaire. Dans sa région intérieure radiale, le disque de moyeu 20 est solidaire du volant 1 au moyen de rivets 22, le volant faisant partie de la masse secondaire Vis-à-vis de la masse primaire 17, le volant 1 est soutenu par un palier 21 mais monté en rotation par rapport à celui-ci contre la force des ressorts à boudin 17 Sur le volant 1 est agencée dans sa région radiale extérieure une paroi concentrique 10 axiale qui enveloppe les garnitures de friction 9 du disque d'embrayage 8 avec un léger jeu radial. Plusieurs bosses 11 orientées radialement vers l'intérieur et réparties sur le pourtour sont agencées sur la paroi concentrique 10 entre les garnitures de friction 9 et le volant 1, en écartement axial par rapport à la surface de friction, les taraudages 12 pour les vis de fixation 5 étant ménagés dans la région des bosses 11 Le carter d'embrayage 4 de la plaque de pression 2 est fixé de manière détachable avec les vis de fixation 5 sur le volant 1. Le carter d'embrayage 4 est muni ici d'une bride 24 s'étendant radialement vers l'extérieur, qui repose sur une surface du volant 1 s'étendant radialement de manière correspondante, cette surface étant formée par la paroi concentrique 10 et par les bosses 11 La plaque de pression 2 présente en outre une plaque d'appui 6 qui est reliée solidairement en rotation mais en déplacement axial au carter d'embrayage 4 et est sollicitée par un ressort à membrane 7 qui s'appuie axialement tant sur la plaque d'appui 6 que sur le carter d'embrayage 4. Comme on le voit en particulier en liaison avec la fig 2, au moins les garnitures de friction et le cas échéant aussi les segments de ressort de garnitures présentent un diamètre extérieur maximum DI, qui est représenté en coupe à la fig 1 Pour pouvoir monter le disque d'embrayage 8 avec les garnitures de friction 9, le diamètre extérieur des garnitures de friction 9 doit être réduit au diamètre extérieur minimum D 2 en fonction du nombre des bosses 11 avec les taraudages 12 Le contour entre les deux diamètres Dl et D 2 est ici continu, de sorte que l'on évite une interruption du matériau de friction en direction circonférentielle Par ailleurs, les garnitures de friction 9 présentent un diamètre intérieur d qui est concentrique et sans interruption La plaque d'appui 6 présente un contour semblable à celui des garnitures de friction 9, cependant, le passage continu du diamètre extérieur maximum au diamètre extérieur minimum n'est ici pas absolument nécessaire, mais le contour peut par exemple être réalisé selon la ligne en tirets de la fig 2 La plaque d'appui 6 est ici munie d'évidements 13 (voir fig 1). La fig 3 montre une coupe partielle qui est pivotée en direction circonférentielle par rapport à la fig 1 On a ici représenté la zone de la plaque d'appui 6 qui produit la liaison solidaire en rotation mais axialement libre par rapport au carter d'embrayage 4 Dans ce but, la plaque d'appui 6 est munie de saillies 15 orientées radialement vers l'extérieur, auxquelles sont rivés des ressorts à lames tangentiels 16 qui s'étendent essentiellement sur la circonférence et sont rivées au carter d'embrayage 4 par leurs extrémités Il est ici prévu un évidement 14 dans la paroi concentrique 10 du volant 1, dans la zone de chaque saillie radiale 15 La coupe selon la fig 3 montre en outre le diamètre extérieur maximum Dl du disque d'embrayage 8 qui s'étend étroitement radialement à l'intérieur du contour intérieur de la paroi concentrique 10. Grâce à cet agencement de bosses 11 du volant s'étendant radialement vers l'intérieur, il est possible d'abaisser dans une telle mesure vers l'intérieur le diamètre moyen pour les vis de fixation 5 entre le volant 1 et le carter d'embrayage 4 que le diamètre extérieur du volant 1 peut être abaissé tout au moins dans la zone de la paroi concentrique 10 Le chevauchement axial entre le diamètre extérieur Di le plus grand des garnitures de friction 9 du disque d'embrayage 8 avec les bosses 11 entraîne le fait que le diamètre extérieur minimum D 2 des garnitures de friction 9 doit être un peu plus petit que le diamètre formé par les bosses 11 De cette manière, un montage et un démontage du disque d'embrayage sont possibles Une configuration similaire du diamètre extérieur est nécessaire pour la plaque d'appui 6 Il s'est avéré ici que le contour extérieur des garnitures de friction 9 qui n'est plus circulaire n'a aucune influence sur la capacité de transmission du moment de rotation d'un tel embrayage à friction Il est ainsi possible de réduire le diamètre extérieur du volant d'un tel embrayage, et en particulier en liaison avec un volant à deux masses selon la fig 1, on a l'avantage de pouvoir agencer une masse supplémentaire 23 à la masse primaire 17 dans la zone radiale extérieure au volant 1 On signale encore que l'écartement entre la surface de friction sur le volant et le contour intérieur des bosses doit être réalisé suffisamment grand pour garantir à tout moment la ventilation du disque d'embrayage. Revendications 1 Volant d'inertie ( 1) d'un moteur à combustion interne avec plaque de pression ( 2) d'un embrayage à friction de véhicule fixé à celui-ci de manière détachable, ledit embrayage définissant un axe de rotation ( 3), comprenant un carter d'embrayage ( 4) avec une bride de fixation ( 24) orientée radialement vers l'extérieur dans la région du diamètre extérieur, ladite bride ( 24) étant fixée sur une surface correspondante du volant ( 1) au moyen de plusieurs vis de fixation ( 5) agencées à la périphérie sur un diamètre, de manière concentrique à l'axe de rotation; une plaque d'appui ( 6) montée solidaire en rotation dans le carter d'embrayage ( 4) mais en déplacement axial au moyen d'un ressort à membrane ( 7); un disque d'embrayage ( 8) qui peut être enserré avec ses garnitures de friction ( 9) entre une surface de friction du volant ( 1) et une surface de friction de la plaque d'appui ( 6), caractérisé en ce que le volant ( 1) recouvre approximativement en forme de pot avec une paroi concentrique ( 10) le disque d'embrayage ( 8) avec les garnitures de friction ( 9) à une faible distance radiale et s'étend radialement vers l'intérieur sur le côté du disque d'embrayage ( 8) opposé à la surface de friction du volant ( 1) avec quelques bosses ( 11) réparties sur le pourtour jusqu'à une zone de diamètre plus petite que le diamètre extérieur maximum (DI) des garnitures de friction ( 9), les taraudages ( 12) destinés aux vis de fixation ( 5) étant ménagés dans les bosses (I 1) et, au moins dans le disque d'embrayage, comprenant les garnitures de friction 9 et le cas échéant les segments de ressort de garniture, des évidements radiaux sont agencés approximativement selon la projection axiale des bosses ( 1). 2 Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour extérieur des garnitures de friction ( 9) du disque d'embrayage ( 8) change continuellement entre un diamètre extérieur maximum (DI) qui est un peu plus petit que le diamètre intérieur de la paroi concentrique ( 10) du volant ( 1) et un diamètre extérieur minimum (D 2) qui est un peu plus petit que le diamètre intérieur des bosses (I 1). 3 Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'appui ( 6) présente un diamètre extérieur qui correspond approximativement au diamètre extérieur maximum (DI) des garnitures de friction ( 9) du disque d'embrayage ( 8) et en ce qu'il est prévu des évidements ( 13) qui correspondent approximativement à la projection axiale des bosses ( 11) du volant ( 1). 4 Volant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la courbe enveloppe radiale intérieure des taraudages ( 12) pour les vis de fixation ( 5) s'étend essentiellement entre le diamètre intérieur de la paroi concentrique ( 10) du volant ( 1) et le diamètre extérieur (DI) maximum des garnitures de friction ( 9) du disque d'embrayage ( 8). Volant selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu dans la paroi concentrique ( 10) dans le volant ( 1) des évidements ( 14) s'étendant de manière essentiellement radiale sur la circonférence entre les bosses ( 11), évidements dans lesquels s'étendent des saillies ( 15) radiales de la plaque d'appui ( 6) qui sont reliées avec le carter d'embrayage ( 4) par des ressorts à lames tangentiels ( 16). 6 Volant selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est réalisé comme masse secondaire d'un volant à deux masses, la masse primaire ( 17) étant fixée directement sur le vilebrequin du moteur à combustion interne, la masse secondaire, formée par le volant ( 1), étant montée centrée et en rotation par rapport à la masse primaire ( 17) au moyen d'un palier ( 21), en ce qu'un amortisseur de torsion ( 19) est agencé entre les deux et en ce qu'il est prévu dans la région radiale en dehors de la masse secondaire (volant 1) au moins approximativement dans la région de la paroi concentrique ( 10) une masse supplémentaire ( 23) de la masse primaire (volant 1) qui s'étend essentiellement en direction axiale.