Brevet FR2745877A1 — publié le 19970912

L'invention concerne un dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, comportant au moins deux masses d'inertie susceptibles de tourner relativement l'une par rapport à l'autre, dont l'une est reliée à un disque de moyeu, qui interagit avec des éléments élastiques d'un dispositif d'amortissement, et qui de préférence, forme avec sa zone radialement intérieure, un moyeu destiné à recevoir un système de palier. Le document DE 44 25 570 Ai divulgue un dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, comprenant deux masses d'inertie pouvant tourner relativement l'une par rapport à l'autre, dont celle menante ou d'entrée porte, par l'intermédiaire d'un système de palier, un disque de moyeu, qui d'une part est relié de manière fixe à la masse d'inertie menée ou de sortie, et d'autre part est prévu pour commander des éléments élastiques d'un dispositif d'amortissement, qui agissent dans la direction périphérique. A l'inverse d'un volant moteur massif, les deux masses d'inertie d'un tel dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, sont relativement légères, de sorte qu'à l'encontre de la grande masse primaire, qui se compose du système d'entraînement et de la masse d'inertie d'entrée, n'agit qu'une faible masse d'inertie de sortie, qui prend appui côté de la boite de vitesses. De ce fait, le couple résistant pour un système d'entraînement, qui est déterminé par l'inertie du côté entraînement et un couple de réaction formé par l'action des éléments élastiques, de la friction ainsi que de l'inertie de la masse d'inertie de sortie, est relativement faible, de sorte qu'il ne lisse que difficilement des variations de marche uniforme du système d'entraînement. Les variations de marche uniforme produisent des variations de couple au niveau du front moteur, auquel sont raccordes des appareils auxiliaires, tels que par exemple un alternateur. Les variations de couple peuvent produire une détérioration de ces appareils. Pour solutionner de tels problèmes, il est prévu dans le dispositif de masses d'inertie formant volant moteur selon le document DE 44 44 196 A1, un train épicycloïdal par l'intermédiaire duquel une masse d'inertie d'entrée coopère de manière active avec une masse d'inertie de sortie. Ce système de masses d'inertie ne comporte toutefois pas de disque de moyeu dans le sens précédemment évoqué. Au contraire, dans ce cas sont prévus en guise d'éléments de commande pour des éléments élastiques d'un dispositif d'amortissement, qui agissent dans la direction périphérique, d'une part des porte-satellites servant à recevoir au moins un satellite, et d'autre part une couronne en prise avec le satellite. L'entrée du couple s'effectue par l'intermédiaire d'une roue centrale reliée de manière fixe à la masse d'inertie d'entrée, puis est transmis de là vers le satellite, puis de celui-ci aussi bien vers la couronne que sur les porte-satellites, qui sont fixés à la masse d'inertie de sortie. A cette dernière est également relié de manière fixe, un flasque de palier (voir à cet effet la figure 3), qui avec son extrémité radialement intérieure fixe axialement la masse d'inertie de sortie par rapport à un système de palier, qui pour sa part se trouve disposé de manière fixe sur un moyeu de masse d'inertie d'entrée. Comparativement au dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, selon le document DE 44 570 A1 cité plus haut, le dispositif de masses d'inertie formant volant moteur précité, est relativement complexe, parce qu'à la place d'un disque de moyeu servant aussi bien d'élément de commande pour les éléments élastiques du dispositif d'amortissement, qu'au montage sur palier de la masse d'inertie de sortie sur la masse d'inertie d'entrée, il est nécessaire dans ce cas de disposer de deux porte-satellites et en plus d'un flasque de palier. Le but de l'invention consiste à configurer un dispositif de masses d'inertie formant volant moteur de façon à ce que, d'une part il présente les avantages d'un système comportant un train épicycloïdal entre les masses d'inertie, mais puisse d'autre part être réalisé à l'aide d'un minimum de pièces. Conformément à l'invention ce but est atteint grâce au fait qu'au disque de moyeu est associé au moins un satellite d'un train épicycloïdal agissant entre les masses d'inertie, et en ce que le disque de moyeu présente sur son côté opposé à celui dirigé vers le satellite, sur un rayon pouvant être prédéterminé et selon des intervalles donnés dans la direction périphérique, des empreintes en creux dont chacune forme sur le côté opposé du disque de moyeu, une protubérance faisant saillie d'une surface transversale en direction du satellite, les protubérances formant une denture sur le disque de moyeu, avec laquelle celui-ci est en prise avec la denture du satellite pour la transmission d'un couple ou d'une résistance de torsion entre les masses d'inertie. Le dispositif de masses d'inertie formant volant moteur comprend donc un train épicycloïdal avec au moins un satellite. De cette manière, le disque de moyeu fait partie lui-même du train épicycloïdal, le disque pouvant faire office, selon le mode de réalisation, de couronne ou de roue centrale. Le disque de moyeu agit avantageusement en tant que couronne du train épicycloïdal, et entraîne, en cas de déviations de rotation hors de sa position neutre, qui sont effectuées par l'intermédiaire des éléments élastiques du dispositif d'amortissement, le satellite, qui pour l'amortissement d'oscillations de torsion en provenance de l'entraînement, devra opposer une résistance dynamique la plus élevée possible. A cet effet, il est recommandé de choisir le plus faible possible le diamètre de denture par l'intermédiaire de laquelle le satellite est en prise avec le disque de moyeu, parce qu'une déviation de rotation du disque de moyeu entraîne ainsi une vitesse de rotation élevée et ainsi une accélération élevée du satellite. Le moment d'inertie de masse du satellite lui-même est également d'une grande importance pour une résistance dynamique élevée; ce satellite devra donc présenter le diamètre le plus grand possible, ou bien être pourvu d'une accumulation de masse dans sa zone radialement extérieure. Ces deux conditions peuvent être réalisées lorsque le disque de moyeu est en prise avec la denture du satellite, sur un faible diamètre, et lorsque le satellite comporte une masse axialement décalée par rapport à cet engrènement et s'étendant radialement vers l'extérieur. Aussi, conformément à l'invention, sur le satellite peut être prévue une masse, qui fait saillie radialement au-delà de sa denture, et qui est guidée avec un décalage axial par rapport à la denture du disque de moyeu agissant en tant que couronne. Dans le dispositif de masses d'inertie formant moteur ainsi configuré, il reste en tant qu'élément effectif d'un train épicycloïdal, uniquement au moins un satellite, tandis que le disque de moyeu agit en tant que second élément du train épicycloïdal. En outre, grâce à la réalisation de la denture du disque de moyeu à l'aide des protubérances obtenues par des empreintes en creux, il est possible de garantir que le disque de moyeu puisse remplir sa fonction auxiliaire en tant que partie du train épicycloïdal, pour une mise en oeuvre de fabrication réduite au minimum, aucun usinage par enlèvement de copeaux n'étant nécessaire. Il suffit par l'application d'un outil comportant des poinçon, qui sont réalisés conformément à la denture ultérieure, selon des espacements et des orientations angulaires les uns par rapport aux autres, de refouler du matériau sur le côté du disque de moyeu opposé à celui dirigé vers le satellite, de sorte que ce matériau se retrouve sous forme de dent sur le côté dirigé vers le satellite. Une telle empreinte en creux peut être fabriquée de différentes manières. On peut utiliser avantageusement le procédé par matriçage traversant qui peut toujours être employé de manière rationnelle lorsque la hauteur de la protubérance faisant office de dent, est inférieure à l'épaisseur du matériau du disque de moyeu. Dans le cas de ce procédé, on applique sur le côté arrière du disque de moyeu, un outil qui comporte des poinçons dont chacun estd 'une conception similaire à un outil de découpe par matriçage, de sorte que les empreintes en creux sont pratiquement obtenues par découpage à la matrice, toutefois jusqu'à une profondeur telle, que sur le côté avant du disque de moyeu, c'est à dire sur son côté dirigé vers le satellite, il reste une épaisseur de paroi minimum d'environ 0,5 à 1,5 mm, selon l'épaisseur du disque dem oyeu. Dans le cas de ce procédé par matriçage traversant il se forme sur le côté arrière de la dent, un inetrvalle entre-dents. Si la hauteur de la dent à former doit être supérieure à l'épaisseur du disque de moyeu, il s'avère intéressant d'utiliser un procédé de formage dans la masse, selon lequel la dent est formée par le fait que par l'application de forces de compression élevée sur le côté arrière du disque de moyeu, le matériau est refoulé sur la totalité de la surface de le dent, dans la matrice de formage de dent. Ce formage dans la masse, sera donc utilisé de préférence dans le cas d'objets d'épaisseur plus faible, tel que par exemple dans le cas du satellite, qui, tout comme le disque de moyeu peut être conçu de façon à comporter des empreintes en creux. Aussi, selon une caractéristique de l'invention, le satellite, sur son côté opposé à celui dirigé vers le disque de moyeu, présente sur un rayon pouvant être prédéterminé autour de son axe de rotation, selon des intervalles donnés dans la direction périphérique, des empreintes en creux, dont chacune forme sur le côté opposé du satellite, une protubérance faisant saillie d'un plan transversal en direction du disque de moyeu, les protubérances formant la denture du satellite. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, se rapportant à un arrêt axial pour un système de palier disposé entre les deux masses d'inertie, dans la zone radialement intérieure du disque de moyeu est fixé un anneau pour réaliser l'arrêt axial d'un système de palier, qui est disposé, avec son côté radialement intérieur, sur un moyeu de l'autre masse d'inertie, le moyeu étant relié, par l'intermédiaire de rivets, à un flasque primaire s'étendant radialement vers l'extérieur, et les rivets faisant saillie radialement, avec leurs têtes, sur le côté du moyeu opposé à celui dirigé vers le flasque primaire, dans la zone d'étendue du système de palier pour en réaliser l'arrêt axial. Dans la suite, un exemple de réalisation de l'invention, va être explicité plus en détail au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une coupe longitudinale d'une représentation de la moitié d'un dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, comportant un disque de moyeu agissant en tant que couronne et un satellite; Fig. 2 vue de détail du disque de moyeu selon la figure 1; Fig. 3 représentation du satellite selon la figure 1; Fig. 4 une autre configuration de moyeu du dispositif de masses d'inertie formant volant moteur. Le dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, représenté sur la figure 1, comprend une masse d'inertie menante ou d'entrée 1 possédant un flasque primaire 2 s'étendant radialement vers l'extérieur, qui dans sa zone périphérique comporte un bord axial 3 sur lequel est rapportée une couronne dentée 4 en prise avec un pignon de démarreur non représenté. A l'extrémité axiale libre du bord axial 3 est fixée une plaque d'étanchéité 5, qui fait saillie radialement vers l'intérieur. La plaque d'étanchéité 5 délimite, en commun avec le bord axial 3 et le flasque primaire 2, une chambre à graisse 6, dans la zone radialement extérieure de laquelle sont disposés des éléments élastiques 7 d'un dispositif d'amortissement 8, qui s'étendent dans la direction périphérique. A une extrémité, les éléments élastiques 7 peuvent être sollicités par des éléments de commande 9 sur le flasque primaire 2, tandis qu'ils s'appuient à l'autre extrémité, sur des doigts 10 d'un disque de moyeu 12, qui font saillie radialement vers l'extérieur, le disque de moyeu présentant à son extrémité radialement intérieure, un moyeu secondaire 13 destiné à recevoir un système de palier 14. Ce dernier cité porte pour sa part, un moyeu primaire 15 du flasque primaire 2. Vu en direction axiale, le moyeu primaire 15 s'étend, à partir du flasque primaire 2, en direction du disque de moyeu 12, tandis que le moyeu secondaire 13 s'étend du dernier cité en direction du flasque primaire 2. Une telle forme de moyeu du moyeu primaire et secondaire, peut par exemple être réalisée par emboutissage profond. Par l'intermédiaire du système de palier 14, le disque de moyeu 12, qui est relié par l'intermédiaire de rivets 25 à la masse d'inertie menée ou de sortie 26, est monté de manière rotative sur la masse d'inertie d'entrée 1. Radialement directement à l'extérieur du système de palier 14, ici constitué par un palier lisse, le disque de moyeu 12 est pourvu d'une ouverture de montage 17 permettant le passage de moyens de fixation 18. Les moyens de fixation maintiennent avec leur tête 51, un élément d'étanchéité 50 permettant de rendre étanche la chambre à graisse 6, radialement vers l'intérieur. Par l'intermédiaire de cet élément d'étanchéité 50, la tête 51 des moyens de fixation 18 s'appuie sur une rondelle-entretoise 23, qui pour sa part s'appuie axialement sur le flasque primaire 2. Les moyens de fixation 18 permettent de fixer l'agencement de masses d'inertie à un vilebrequin non représenté d'un moteur à combustion interne. Le flasque primaire 2 comporte au moins un embout de palier 21 faisant saillie en direction du disque de moyeu 12, et sur lequel est monté en rotation, un satellite 20, par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 22. Ce satellite présente, vu dans la direction axiale, une première zone faisant office de masse 56 et qui s'éloigne radialement le plus possible de l'axe de rotation 54 du satellite 20. Cette masse 56 contribue à réaliser un moment d'inertie élevé pour le satellite 20. Axialement à côté de cette masse, le satellite 20 comporte une denture 24 prévue sur un rayon relativement petit autour de l'axe de rotation 54. La raison de ce rayon relativement petit réside dans le fait que dans le cas de l'entraînement du satellite par une denture 36, réalisée sur le disque de moyeu 12 agissant en tant que couronne 55, des mouvements de ce dernier cité peuvent être convertis en des vitesses de rotation élevées. Cela nécessite un couple d'accélération élevé sur le satellite 20, ce qui, tout comme le moment d'inertie précédemment évoqué, conduit à une résistance dynamique considérable, ayant un effet positif dans le cas de l'entrée d'oscillations de torsion en provenance du moteur à combustion interne, parce que les oscillations de torsion peuvent être amorties de manière efficace. En ce qui concerne de manière plus précise les dentures 24, 36 du satellite 20 et du disque de moyeu 12, il est à noter que le disque de moyeu 12 présente sur son côté opposé à celui dirigé vers le satellite 20, des empreintes en creux 30; en se référant à la direction périphérique, à chaque endroit o le côté opposé du disque de moyeu 12 doit présenter une protubérance 33 pour former une dent de la denture 36, on réalise un creux 32 sur le côté arrière. Ce creux peut, dans le cas de dents dont la saillie par rapport au disque de moyeu 12 est inférieure à l'épaisseur de ce dernier, être réalisé de préférence au moyen d'un procédé par matriçage traversant; à partir du côté d'une surface transversale 35 se trouvant sur le côté du disque de moyeu 12 opposé à celui dirigé vers le satellite 20, on applique un outil dont les poinçons produisant les empreintes en creux 30 sont réalisés chacun à la manière d'un outil de découpage à la matrice; par un mouvement d'avance en direction du disque de moyeu 12, ces poinçons pénètrent dans celui- ci, d'une profondeur telle, que suivant l'épaisseur du disque de moyeu 12, il reste une épaisseur de paroi résiduelle sur le côté de chaque dent dirigé vers le satellite 20, d'une valeur pouvant aller de 0,5 à 1, 5 mm de matériau. Le procédé de matriçage traversant est alors immédiatement interrompu. Pour des dents qui, en direction axiale, s'étendent plus loin que l'épaisseur du disque de moyeu 2, on recommande un procédé de formage dans la masse, selon lequel les poinçons de l'outil, qui est placé sur la surface transversale 35 du disque de moyeu 12, sont réalisés dans la masse, et en appliquant une force de compression très élevée, forment les dents par le fait que sur le côté arrière de chaque dent, le matériau s'écoule sur la totalité de la surface de la dent, dans la matrice de formage de dent. Il se forme ainsi, tel que cela a déjà été évoqué, sur le côté opposé à celui dirigé vers le satellite 20, les empreintes en creux 30, tandis que sur le côté du disque de moyeu 12 dirigé vers le satellite 20, il se forme la denture 36 dans laquelle, en se référant à la direction périphérique, il reste entre chacune des protubérances 33, une surface transversale plane 34. Les dents individuelles de la denture 36, sont disposées selon des intervalles prédéterminés les uns par rapport aux autres, et sur un rayon pouvant être prédéterminé, autour de l'axe de rotation 53 du dispositif de masses d'inertie. Grâce à cette configuration du disque de moyeu 12, une couronne en tant partie du train épicycloïdal 52, peut ainsi être supprimée, tandis que la denture 36 peut être fabriquée sans enlèvement de copeaux, par simple fabrication des dents par formage par compression. il La denture 24 du satellite 20 en prise avec la denture 36 du disque de moyeu 12, est également fabriquée par un procédé de matriçage traversant ou un formage dans la masse, aussi, le satellite comporte-t- il égalements des empreintes en creux 31 sur son côté opposé à celui dirigé vers le disque de moyeu 12. Il en résulte sur ce côté, des creux 37 entre chacun desquels est conservée une surface transversale plane 39. Sur le côté opposé du satellite, il se forme en saillie, à l'endroit de chaque creux 37, une protubérance 38, tandis que, en se référant à la direction périphérique, entre deux protubérances 38 successives, on conserve une surface transversale plane 40. La denture 24 est engendrée par l'alternance entre les protuébrances 38 et les surfaces transversales planes 40. Ces creux 37 sont également réalisés par l'application d'un outil comportant des poinçons. Les figures 2 et 3 montrent une nouvelle fois le disque de moyeu 12 et le satellite 20 en tant que pièces de détail. La figure 4 montre un moyeu 42 de configuration différente, du dispositif de masses d'inertie formant volant moteur; dans le cas de cette configuration, et vu dans la direction axiale, d'une part viennent en appui le flasque primaire 2 de la masse d'inertie 1, et d'autre part la rondelle-entretoise 23, par l'intermédiaire de laquelle s'appuient les têtes 51 des moyens de fixation 18 à l'aide desquels doit s'effectuer la fixation du dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, au vilebrequin du moteur à combustion interne. Le flasque primaire 2 et le moyeu 42 sont maintenus assemblés axialement, par des rivets 44 dont les têtes de rivet 45 font saillie, dans la direction radiale, au-delà de rivets 44 en réalisant l'arrêt axial de la bague intérieure d'un système de palier 14 réalisé sous la forme d'un roulement 47. la bague extérieure du roulement 47 est limitée des deux côtés par des tôles d'étanchéité 46 qui empêchent la5 sortie de graisse du roulement et qui sont arêtées axialement par le disque de moyeu 12 d'un côté, et par un anneau 48 fixé à ce dernier, de l'autre côté. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de masses d'inertie formant volant moteur, comportant au moins deux masses d'inertie susceptibles de tourner relativement l'une par rapport à l'autre, dont l'une est reliée à un disque de moyeu, qui interagit avec des éléments élastiques d'un dispositif d'amortissement, et qui de préférence, forme avec sa zone radialement intérieure, un moyeu destiné à recevoir un système de palier, caractérisé en ce qu'au disque de moyeu (12) est associé au moins un satellite (20) d'un train épicycloïdal (52) agissant entre les masses d'inertie (1, 26), et en ce que le disque de moyeu (12) présente sur son côté opposé à celui dirigé vers le satellite (20), sur un rayon pouvant être prédéterminé et selon des intervalles donnés dans la direction périphérique, des empreintes en creux (30) dont chacune forme sur le côté opposé du disque de moyeu (12), une protubérance (33) faisant saillie d'une surface transversale (34) en direction du satellite (20), les protubérances (33) formant une denture (36) sur le disque de moyeu (12), avec laquelle celui-ci est en prise avec la denture (24) du satellite (20) pour la transmission d'un couple ou d'une résistance de torsion entre les masses d'inertie (1, 26). 2. Dispositif de masses d'inertie formant volant moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de moyeu (12) agit en tant que couronne (55) du train épicycloïdal (52). 3. Dispositif de masses d'inertie formant volant moteur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le satellite (20), sur son côté opposé à celui dirigé vers le disque de moyeu (12) présente sur un rayon pouvant être prédéterminé autour de son axe de rotation (54), selon des intervalles donnés dans la direction périphérique, des empreintes en creux (31), dont chacune forme sur le côté opposé du satellite (20), une protubérance (38) faisant saillie d'un plan transversal (40) en direction du disque de moyeu (12), les protubérances (38) formant la denture (24) du satellite (20). 4. Dispositif de masses d'inertie formant volant moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la zone radialement intérieure du disque de moyeu (12) est fixé un anneau (48) pour réaliser l'arrêt axial d'un système de palier (14), qui est disposé, avec son côté radialement intérieur, sur un moyeu (42) de l'autre masse d'inertie (1), le moyeu (42) étant relié, par l'intermédiaire de rivets (44), à un flasque primaire (2) s'étendant radialement vers l'extérieur, et les rivets (44) faisant saillie radialement, avec leurs têtes (45), sur le côté du moyeu (42) opposé à celui dirigé vers le flasque primaire (2), dans la zone d'étendue du système de palier (14) pour en réaliser l'arrêt axial. 5. Dispositif de masses d'inertie formant volant moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur le satellite (20) est prévue une masse (56), qui fait saillie radialement au-delà de sa denture (24), et qui est guidée avec un décalage axial par rapport à la denture (36) du disque de moyeu (12) agissant en tant que couronne (55).