Brevet FR2736118A1 — publié le 19970103

La présente invention concerne volant amortisseur prévu pour être agencé entre deux ensembles tournants coaxiaux dont l'un est destiné à être relié au moteur à combustion interne d'un groupe motopropulseur, notamment de véhicule automobile, et dont l'autre destiné à être relié à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses de ce groupe motopropulseur. L'invention concerne notamment un amortisseur du type de celui décrit et représenté dans le document FR-A-2.687.442 qui comporte un premier et un second éléments tournants coaxiaux en forme de plateaux parallèles dont l'un comporte un moyeu central qui traverse l'autre élément tournant avec interposition d'un palier, notamment d'un roulement, du type dans lequel un dispositif d'amortissement à friction à action axiale est agencé dans l'espace annulaire délimité axialement par les faces internes en vis-à-vis des éléments tournants et radialement vers l'intérieur par la surface externe du moyeu. Une telle conception est également décrite et représentée dans le document US-A-4.782.933 selon laquelle le moyeu présente un profil étagé dont un premier tronçon de plus grand diamètre, adjacent à la face interne du premier élément tournant, est entouré par le dispositif d'amortissement à friction, dont un deuxième tronçon de diamètre inférieur reçoit un anneau de retenue axiale d'un organe élastique à action axiale du dispositif d'amortissement, et du type dans lequel le palier comporte une bague intérieure montée sur une portée cylindrique du moyeu et en appui axial, en direction de la face interne du premier élément tournant, contre un épaulement radial. Dans la conception selon le document US-A-4.782.933, la bague intérieure du roulement formant palier et l'anneau de retenue axiale sont tous les deux montés sur le deuxième tronçon du moyeu étagé. La position axiale du roulement par rapport aux autres composants dépend donc d'un empilage de cotes prenant en compte l'épaisseur axiale de l'anneau de retenue. Selon une autre conception décrite et représentée dans la demande de brevet français n 9408257 déposée le 30 juin 1994, l'anneau de retenue est monté dans une gorge radiale intérieure formée dans le deuxième tronçon du moyeu étagé et, ici encore la position axiale du palier dépend de la position axiale de l'anneau de retenue par rapport au moyeu. La présente invention a pour but de proposer un perfectionnement à un volant amortisseur du type mentionné précédemment qui permet d'assurer un positionnement précis du palier par rapport au moyeu qui ne résulte pas d'un empilage de cotes de différents composants montés sur le moyeu. Dans ce but, l'invention propose un volant amortisseur du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que la paroi cylindrique extérieure du moyeu comporte un troisième tronçon, de diamètre inférieur à celui du deuxième tronçon, sur lequel est montée la bague intérieure du palier qui est appui axial contre l'épaulement radial qui délimite entre eux les deuxième et troisième tronçons du moyeu étagé. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'anneau de retenue axiale est en appui axial contre l'épaulement radial qui délimite les premier et deuxième tronçons du moyeu étagé; - l'anneau de retenue axiale est immobilisé axialement en appui axial contre l'épaulement radial; l'anneau de retenue axiale est immobilisé axialement par sertissage; l'anneau de retenue axiale est immobilisé axialement par soudage; l'anneau de retenue axiale est immobilisé axialement par un anneau élastique fendu monté dans une gorge radiale interne formée dans le deuxième tronçon du moyeu étagé; - l'organe élastique à action axiale du dispositif d'amortissement est une rondelle élastique; - l'anneau de retenue axiale est un anneau plat; - l'agencement comporte des moyens d'immobilisation en rotation de la rondelle élastique par rapport au moyeu; - l'anneau de retenue axiale est immobilisé en rotation par rapport au moyeu et la rondelle élastique est immobilisée en rotation par rapport à l'anneau de retenue axiale; - l'anneau plat de retenue axiale comporte au moins une patte qui s'étend axialement depuis le bord périphérique de l'anneau et qui est reçue dans une encoche complémentaire formée dans la rondelle élastique. On appréciera, grâce à l'invention, que le palier est bien prépositionné car il est en appui axial contre un épaulement du moyeu. En outre l'épaulement, qu'offre le moyeu à l'anneau de retenue axiale, peut avoir une bonne taille favorable à une bonne assise dudit anneau. Grâce au troisième tronçon, on peut réduire la dimension radiale du palier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue en section axiale, selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'un exemple de réalisation d'un volant amortisseur conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue partielle de droite, illustrée partiellement en section selon la ligne 2-2 de la figure 1, du volant amortisseur illustré sur cette figure; - la figure 3 est une vue à très grande échelle du détail A de la figure 1. On a représenté sur les figures 1 à 3 un volant amortisseur 10 qui est pour l'essentiel constitué par un premier élément tournant 12 et un second élément tournant 14, qui sont susceptibles de tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe X-X. Les éléments tournants 12, 14 consistent ici, de manière connue en soi, en des masses coaxiales montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'un dispositif d'élastique d'amortissement 32 à action circonférentielle et d'un dispositif 58 d'amortissement à friction à action axiale. Le premier élément tournant 12, ici en forme générale de plateau, comporte une couronne extérieure 16 prévue pour coopérer avec un démarreur d'un groupe motopropulseur (non représenté) et un moyeu central 18, réalisé en une seule pièce avec le plateau 12, prévu pour être fixé sur l'extrémité d'un vilebrequin du moteur (non représenté). L'élément tournant 12 est, ici en matière moulable telle que de la fonte ou un alliage d'aluminium, constitué pour l'essentiel par un plateau 20 et par une jupe annulaire périphérique cylindrique 22 d'orientation axiale, qui entoure partiellement une jupe annulaire périphérique cylindrique 24 qui prolonge axialement la partie principale en forme de plateau 26 de l'élément tournant 14, qui est montée à rotation sur le moyeu 18 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 28, ou en variante non représentée par un autre palier par exemple un palier lisse. Les plateaux 20 et 26 et les jupes 22 et 24 délimitent un logement annulaire 30 qui est prévu pour recevoir, selon une conception connue, le dispositif élastique d'amortissement 32 constitué par un ensemble de ressorts hélicoïdaux, ici agencés en couronne. Le logement 30 est délimité ici en majeure partie par le plateau 20, la jupe 22, ici d'un seul tenant avec le plateau 20, et un disque 34 du premier élément tournant 12. A sa périphérie interne, ce logement 30 laisse apparaître une légère fente dans laquelle pénètre un disque annulaire 42 du second élément tournant 14 et ce à étanchéité de manière décrite ci-après. Le premier élément tournant 12 comporte également le disque radial interne 34 qui s'étend radialement vers l'intérieur depuis la jupe 22 entre les deux plateaux 20 et 26 en direction d'un espace annulaire 36 délimité axialement entre les portions de faces planes internes en vis-à-vis 38 et 40 des plateaux tournants 20 et 26. Le disque 34 est lié en rotation à la jupe extérieure 22 par sertissage étanche comme décrit et représenté dans le document FR-A-2.695.579. Pour ce faire, la jupe 22 présente une gorge destinée à recevoir le métal du disque métallique 34, lors du matriçage de celui-ci. En variante, cette fixation étanche peut être réalisée par vissage comme décrit dans le document FR-A-2.687.442. En variante, on peut aussi procéder à un rivetage ou à un soudage. Le disque 34 délimite en partie le logement 30, le plateau 26 étant creusé pour le logement du disque annulaire 34, qui est embouti localement en 80, comme on peut le voir à la figure 1, pour l'appui circonférentiel des ressorts hélicoïdaux du dispositif 32. En regard de ces emboutis 80, le plateau 20 présente des plaquettes 81 fixées par rivetage, comme on peut le voire à la partie inférieure de la figure 1, qui constituent des appuis pour les extrémités circonférentielles des ressorts. Le second élément tournant 14 porte également le disque intérieur annulaire 42 qui lui est lié en rotation par des colonnettes rivetées 44, et qui s'étend radialement dans l'espace annulaire 36 et dans le logement annulaire 30. Le second élément tournant 14 forme, à l'aide de son plateau 26 et de manière connue en soi, le plateau de réaction d'un embrayage. Ainsi, ce second élément 14 est destiné à être calé en rotation sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses (non représenté) par l'intermédiaire d'un disque de friction de l'embrayage, dont les garnitures de frottement sont destinées à être pincées entre le plateau de réaction 26 et un plateau de pression (non représenté), appartenant à un mécanisme d'embrayage destiné par son couvercle à être rapporté par des vis reçues dans des trous taraudés dont l'un est visible à la partie inférieure de la figure 1, formés dans le plateau de réaction 26. Le bord extérieur 46 du disque annulaire 42 comporte des pattes radiales extérieures 50 prévues pour servir de butées aux extrémités des ressorts du dispositif élastique d'amortissement 32. Ainsi, les ressorts, prenant appui sur les plaquettes et les emboutis 82 du disque 34, par exemple par l'inter- médiaire de plots d'appui de manière connue en soi, sont destinés à être comprimés par les pattes 50 pénétrant dans le logement 30. On notera que des pièces 82 anti-usure, ici en forme de goulotte sont interposées radialement entre les ressorts 32 et la jupe 22. La partie périphérique du disque 42 s'étend entre une portion de surface interne en vis-à-vis 52 du plateau 20 et une portion de surface interne en vis-à-vis 54 du disque radial interne 34 de l'élément tournant 12. Ainsi, les pattes 50 pénètrent à l'intérieur du logement 30, un faible intervalle existant entre le plateau 20 et le disque 34 pour la pénétration du disque annulaire 42. L'étanchéité interne du logement annulaire 30, et sa séparation de l'espace annulaire 36, est assurée par deux rondelles 56A et 56B d'étanchéité. Les deux rondelles 56A et 56B sont deux pièces annulaires en tôle découpée et emboutie et elles ferment donc le logement 30 à sa périphérie interne, ce logement étant rempli partiellement de graisse pour lubrifier les ressorts du dispositif 32. Comme on peut le voir sur la figure 1, le bord radial extérieur de la rondelle 56A coopère et est en appui élastique axial contre une surface de portée formée en vis-à-vis dans le plateau 20 du premier élément tournant 12, tandis que le bord radial extérieur de la seconde rondelle d'étanchéité 56B coopère et est en appui élastique axial contre une surface de portée formée en vis-à-vis sur le disque 34 du premier élément tournant 12, à la périphérie interne de celui-ci. Les rondelles 56A et 56B sont disposées de part et d'autre du disque 42 en étant accolées à celui-ci. Les rondelles 56A et 56B sont préassemblées avec le disque 42 par des rivets non référencés adjacents aux colonnettes 44. Le volant amortisseur 10 comporte également un dispositif d'amortissement à friction 58. Ce dispositif 58 entoure le moyeu 18 et il comporte une première partie 60 constituée par un anneau en matériau de friction qui est destiné à frotter sur une portion de la surface interne plane 38 du plateau 20 du premier élément tournant 12, et par une seconde partie 62 qui est constituée par une rondelle, ici métallique, entraînée en rotation, éventuellement après rattrapage d'un jeu angulaire, par le second élément tournant 14. Une rondelle élastique 64, qui sollicite élastiquement la rondelle 62 en appui contre l'anneau de friction 60 est également prévue. La rondelle 64 du type rondelle Belleville, en variante une rondelle du type ondulée, prend appui axialement contre un anneau 100 calé axialement sur le moyeu 18. Le moyeu 18 est doté de trous de passage pour des vis de fixation du volant sur le vilebrequin du moteur. Une telle vis 92 est illustrée à la partie centrale de la figure 1. Ainsi, le volant est agencé entre deux ensembles tournants dont l'un (le vilebrequin) est relié au moteur à combustion interne et dont l'autre est relié à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. L'anneau 60 est fixé sur la rondelle 62 ici par collage. En variante l'anneau 60 est fixé par collage sur la surface 38. En variante l'anneau 60 est libre. L'anneau 60 peut ainsi frotter contre la rondelle 62 en étant par exemple solidaire de la surface 38. Ainsi l'anneau 60 est destiné à être serré axialement entre la rondelle 62, formant rondelle de répartition, et la portion de la surface 38. Selon une conception connue, la rondelle métallique 62 comporte des pattes radiales externes 94 qui délimitent des encoches dont chacune reçoit la tête d'une colonnette 44 pour l'entraînement en rotation de la rondelle 62 par le plateau 26. On se reportera maintenant à la figure 3 pour la description détaillée de la conception du moyeu 18 conforme aux enseignements de l'invention. Comme on peut le voir sur la figure 3, le roulement à billes 28, interposé entre les éléments tournants 12 et 14, comporte une bague extérieure 102 montée dans un logement 104 formé dans la portion d'extrémité radiale interne 106 du plateau 26 dans le fond duquel elle est sollicitée en appui axial contre un épaulement radial 108 par des pattes 110 qui s'étendent radialement vers l'intérieur depuis le bord périphérique interne 112 du disque annulaire 42. Les pattes 110 sont amincies et un jeu axial existe entre les pattes 110 et la face interne en regard du plateau 26. L'extrémité interne des pattes 110 est décalée axialement en direction du plateau 20 par rapport au bord 112. Selon les enseignements de l'invention, le moyeu 18 est un moyeu étagé dont la paroi cylindrique externe comporte trois étages ou tronçons adjacents. Le premier étage 114 s'étend axialement depuis la portion de surface interne 38 du plateau tournant 20 et elle est entourée par la rondelle en matériau de friction 60, par la rondelle de répartition 62 et par la rondelle élastique 64. Le deuxième tronçon 116 du moyeu 18, dont le diamètre est inférieur à celui du premier tronçon 114, est délimité axialement par rapport à celui-ci par un épaulement radial 118 contre lequel une face 120 de l'anneau de retenue axiale 100 est en appui axial. Selon une technique connue, l'anneau 100, ici métallique, est immobilisé axialement en appui contre l'épaulement 118 par une opération de sertissage, par exemple selon la technique décrite et représentée dans le document FR-A-2.655.095. Ainsi le deuxième tronçon présente une gorge annulaire à la racine de l'épaulement 118, ladite gorge étant remplie par la matière de l'anneau 100 dû au fluage provoqué par le sertissage conduisant à une réduction d'épaisseur (figure 3). Le moyeu étagé 18 comporte également un troisième tronçqon ou étage 120 dont le diamètre est inférieur à celui du deuxième étage 116 et par rapport auquel il est délimité par un épaulement radial 122. On notera que l'épaulement 122 à une taille radiale inférieure à celle de l'épaulement 118. Conformément aux enseignements de l'invention, le troisième tronçon 120 constitue la portée cylindrique pour le montage de la bague intérieure 109 du roulement 28 qui prend appui axialement par sa face d'extrémité axiale 124 contre l'épaulement radial 122. La bague 109 est maintenue en appui axial par une rondelle 126 qui est montée serrée axialement contre le corps du moyeu par les vis 92 et par des rivets de prépositionnement 128 dont l'une est illustrée à la partie centrale de la figure 1. Ainsi, conformément aux enseignements de l'invention, la bague intérieure 109 du roulement 28 est positionné axialement de manière précise par rapport au moyeu 18 de manière directe, c'est-à-dire sans interposition d'autres composants. A titre de variantes (non représentées), l'anneau de retenue axial 100 de la rondelle élastique 64 peut être fixée au moyeu 18 par soudage ou par un anneau élastique fendu, également appelé "circlips", reçu dans une gorge radiale intérieure formée dans le deuxième tronçon 116. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'anneau de retenue axiale 100 est un anneau plat qui comporte une série de pattes 125 qui s'étendent axialement en direction de la rondelle élastique 64 à partir de son bord périphérique extérieur 127. Chacune des pattes 125 est reçue dans une encoche ou un cran complémentaire 128 formé en vis-à-vis dans la rondelle 64 de manière à immobiliser la rondelle 64 en rotation par rapport à l'anneau de retenue axiale 100 qui est lui-même immobilisé en rotation par rapport au moyeu 18. Chaque patte 12 est centrée par le troisième tronçon 114. Grâce à l'agencement d'un troisième tronçon du moyeu étagé 18, il est possible de réaliser l'assemblage des différents composants du dispositif d'amortissement à friction 58 et le maintien en position de ces composants avant le montage du palier 28 dont la taille radiale est réduite grâce au troisième tronçon. Du fait de la précision des tolérances de montage du roulement à billes 28, il est possible de réduire la largeur axiale du roulement tout en assurant le serrage axial de sa bague intérieure 109 par la rondelle 126. On appréciera que les pattes 110, d'épaisseur réduite pour coopérer avec la bague 102, favorisent la réduction de l'encombrement axial du fait de leur décalage axial par rapport à la partie principale du disque 42 et de leur épaisseur réduite précitée. Ces pattes 110 peuvent venir ainsi au plus près de l'anneau 100. On notera que la face du disque 42, tournée vers le plateau 20, est globalement dans l'alignement des faces des bagues 102,109 avec réduction de l'encombrement axial. REVENDICATIONS 1. Volant amortisseur (10) agencé entre deux ensembles tournants coaxiaux (12, 14) dont l'un est destiné à être relié au moteur à combustion interne d'un groupe motopropulseur, notamment de véhicule automobile, et dont l'autre destiné à être relié à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses de ce groupe motopropulseur, du type comportant un premier et second éléments tournants coaxiaux en forme de plateaux parallèles (20, 26) dont l'un (20) comporte un moyeu central (18) qui traverse l'autre élément tournant (14, 26) avec interposition d'un palier, notamment d'un roulement (28), du type dans lequel un dispositif (58) d'amortissement à friction à action axiale est agencé dans l'espace annulaire (36) délimité axialement par les faces internes en vis-à-vis (38, 40) des éléments tournants (12, 14) et radialement vers l'intérieur par la surface cylindrique externe du moyeu (18), qui présente un profil étagé dont un premier tronçon cylindrique (114) de plus grand diamètre, adjacent à la face interne (38) du premier élément tournant (12, 20), est entouré par le dispositif d'amor- tissement à friction (58), dont un deuxième tronçon (116) de diamètre inférieur reçoit un anneau (100) de retenue axiale d'un organe élastique (64) à action axiale du dispositif d'amortissement (58), et du type dans lequel le palier (28) comporte une bague intérieure (109) montée sur une portée cylindrique du moyeu et en appui axial, en direction de la face interne (38) du premier élément tournant (12, 20), contre un épaulement radial, caractérisé en ce que la paroi cylindrique extérieure du moyeu (18) comporte un troisième tronçon (120), de diamètre inférieur à celui du deuxième tronçon (116), sur lequel est montée la bague intérieure (109) du palier qui est en appui axial contre l'épaulement radial (122) qui délimite entre eux les deuxième (116) et troisième (120) tronçons du moyeu étagé (18). 2. Volant amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de retenue (100) est en appui axial contre l'épaulement radial (118) qui délimite les premier (114) et deuxième (116) tronçons du moyeu étagé (18). 3. Volant amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau (100) de retenue axiale est immobilisé axialement en appui axial contre ledit épaulement radial (118). 4. Volant amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau (100) de retenue axiale est immobilisé axialement par sertissage. 5. Volant amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau de retenue axiale est immobilisé axialement par soudage. 6. Volant amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau de retenue axiale est immobilisé axialement par un anneau élastique fendu monté dans une gorge radiale interne formée dans le deuxième tronçon (107) du moyeu étagé. 7. Volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau (100) de retenue axiale est plat. 8. Volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe élastique (64) à action axiale du dispositif d'amortissement (58) est une rondelle élastique (64). 9. Volant amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'immobilisation en rotation de la rondelle élastique (64) par rapport au moyeu (18). 10. Volant amortisseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'anneau (100) de retenue axiale est immobilisé en rotation par rapport au moyeu (18), et en ce que la rondelle élastique (64) est immobilisée en rotation par rapport à l'anneau (100) de retenue axiale. 11. Volant amortisseur selon la revendication 10 prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que l'anneau plat (100) de retenue axiale comporte au moins une patte (125) qui s'étend axialement depuis le bord périphérique (127) de l'anneau (100) et qui est reçue dans une encoche complémentaire (128) formée dans la rondelle élastique (64).