Brevet FR2761132A1 — publié le 19980925

l Description L'invention concerne un dispositif de masse d'équilibrage avec un élément de transmission situé du côté de l'entraînement et avec un élément de transmission, situé5 du côté de la sortie, qui peut tourner par rapport au précé- dent, éléments sur l'un au moins desquels est fixé une masse additionnelle de forme annulaire. Dans le document DE-43 39 421 Al, il s'agit d'un dispositif de masse d'équilibrage avec un élément de trans- mission situé du côté de l'entraînement se présentant sous la forme d'une première masse d'équilibrage et avec un élément de transmission, situé du côté entraîné, se présentant sous la forme d'une deuxième masse d'équilibrage, la seconde masse d'équilibrage pouvant tourner par rapport à la première. Sur l'une des masses d'équilibrage, à savoir celle qui est située du côté de l'entraînement, on a fixé une masse additionnelle, celle-ci étant prévue selon la figure 1 sur le côté qui est tourné vers l'arbre du vilebrequin. Au contraire de cela on a fixé, selon la figure 7, sur le côté de la boîte de vitesse de la masse d'équilibrage située du côté de l'entraînement, une masse additionnelle de forme annulaire qui a une section transversale de forme angulaire. On peut en conséquence choi- sir librement l'endroit o l'on peut mettre de telles masses additionnelles. On peut tirer de ce document en fait les avanta- ges d'une masse additionnelle de ce type. Toutefois son coût de fabrication est considérable, en particulier quand cette masse additionnelle a une forme angulaire en section trans- versale, car des masses additionnelles de forme annulaire de ce type sont souvent fabriquées par un usinage enlevant des copeaux à partir d'une pièce de matière pleine. De cette fa- çon, le coût de la matière et les coûts de fabrication sont très élevés. Si l'on veut contourner ce problème et si l'on fabrique la masse additionnelle en plusieurs parties, un ali- gnement précis de celles-ci pose problème, car on introduit facilement des défauts d'équilibrage indésirables dans le dispositif de masse d'équilibrage. L'invention a pour objet de constituer une masse additionnelle sur un dispositif de masse d'équilibrage, de telle sorte que celui-ci puisse être fabriqué avec un coût de matière et de fabrication aussi faible que possible.5 La solution de ce problème consiste, pour consti- tuer la masse additionnelle, à transformer une platine fabri- quée à partir d'une bande de matière, en une bague dans son sens longitudinal, de telle sorte que les extrémités longitu- dinales de la platine soient dirigées l'une vers l'autre avec10 une fente intermédiaire pouvant être déterminée au préalable et soient fixées l'une par rapport à l'autre dans cette posi- tion par un moyen de fixation. En utilisant une platine fabriquée à partir d'une bande de matière on peut dimensionner celle-ci, quant à sa longueur, de telle sorte qu'elle reçoive exactement le diamè- tre avec lequel la masse additionnelle est utilisée, quand on la transforme en une bague ouverte par ailleurs en un en- droit. Avant d'entreprendre la transformation de la platine en une bague, il est recommandé de réaliser des processus d'usinage sur cette platine, car ces processus d'usinage peu- vent avoir lieu de façon sensiblement plus simple et plus économique sur une pièce détachée mise à plat que sur une pièce détachée en plusieurs dimensions. C'est ainsi par exem- ple que l'on peut fabriquer par un processus d'estampage sur la platine des positions libres sous la forme d'entailles, d'évidements ou de creux, des fonctions additionnelles pou- vant être remplies par ces positions libres sur la masse d'équilibrage ultérieure. C'est ainsi par exemple qu'il est imaginable de prévoir des entailles qui sont appropriées pour le passage d'outils, tels que par exemple un tournevis, pour parvenir à des moyens correspondants de fixation. En outre des évidements ou des creux lors de la rotation du dispositif de masse d'équilibrage et de cette façon de la masse addi- tionnelle sont utilisés comme capteurs de signaux, dont les signaux sont utilisés pour commander le moteur en étant opé- rationnels en tant que repères d'allumage. Dès que ces positions libres sont constituées dans la platine, celle-ci peut être transformée en une bague, différentes méthodes étant possibles pour conserver cette forme de bague. C'est ainsi par exemple qu'une couronne habi- tuellement prévue sur des dispositifs à masse d'équilibrage, se présentant sous la forme d'une couronne dentée, peut être poussée sur une zone axiale de la bague. opérationnelle comme masse additionnelle, cette couronne faisant fonction de moyen de retenue de la bague maintenant la bague sous précontrainte radiale. La condition préalable favorable pour cela est qu'avant de mettre la couronne il y ait une fente intermé-10 diaire de grandeur suffisante entre les deux extrémités de la bague à aligner l'une envers l'autre, de telle sorte qu'après avoir appliqué la précontrainte en faisant glisser la cou- ronne, les deux extrémités soient mises en contact l'une avec l'autre De même il est imaginable de relier les deux extrémi- tés de la bague par soudage de façon solidaire l'une à l'autre ou de les faire seulement adhérer l'une à l'autre jusqu'à ce que la bague après le montage soit fixée d'une au- tre manière sans débattement possible, comme on l'a expliqué par exemple auparavant à partir de la couronne. Les extrémités de la bague peuvent dans ce cas s'étendre sans problème dans la zone d'extension d'un endroit libre. Ceci a l'avantage que la fente de jonction qui se forme n'a pas pour résultat de détecter un défaut de signal. Il apparaît qu'aussi longtemps que la platine est transformée en tant que composant à surface plane, ce proces- sus de transformation a lieu de façon relativement simple. Par contre la fabrication d'une bague avec une section trans- versale en forme de cornière est plus difficile, bien qu'on ait indiqué par ailleurs une solution pour cela dans les re- vendications. Pour cela, on fabrique des ajours qui s'éten- dent à partir d'un côté de la platine en direction de son cô- té opposé, d'ailleurs seulement sur une partie de la largeur de cette platine, dans le cas d'un processus d'estampage si possible dans lequel sont réalisées les positions libres pré- cédemment mentionnées, ajours entre lesquels on laisse sub- sister respectivement une patte. Il est clair que ces pattes opposent du fait de leur faible extension dans le sens longi- tudinal de la platine à une transformation de cette dernière en une bague une résistance relativement faible. Ceci reste d'ailleurs aussi ainsi quand les pattes sont recourbées apres coup par rapport à la partie restante d'une bague formée de cette manière pour réaliser la section transversale en forme de cornière. De cette manière on forme. une masse addition- nelle ayant la section transversale voulue sans que pour cela il ait été nécessaire d'avoir des forces périphériques éle- vées ou qu'aient été introduites des contraintes dans la ma- tière du fait de forces de transformation élevées.10 Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - le moyen de fixation est formé par une couronne qui est en- filée sur la platine, repliée pour former la bague, cou- ronne qui maintient la platine en précontrainte radiale; - le moyen de fixation est formé par un cordon de soudure qui relie l'une à l'autre les deux extrémités de la platine par engagement de matière; - la platine est constituée dans son sens longitudinal des interruptions situées les unes les autres à des distances que l'on peut déterminer au préalable, interruptions qui forment deux à deux entre elles, en partant d'un côté de la platine, respectivement une patte qui est soumise, pour fa- briquer la section transversale en forme de cornière, au moins sur une partie de sa longueur par rapport à la partie restante de la platine à un processus de pliage; - les interruptions de la platine peuvent être réalisées en- tre respectivement deux pattes par estampage; - on peut prévoir dans la platine des endroits libres au moyen desquels des fonctions additionnelles peuvent être associées à la masse additionnelle; - les extrémités longitudinales de la platine s'étendent dans la zone d'extension d'un endroit libre. La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir d'un exemple de réalisation représen- té sur les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre une coupe axiale longitudinale partielle à travers un dispositif de masse d'équilibrage à disposer dans la ligne de transmission d'un véhicule à moteur, avec une masse additionnelle ayant une section transversale en forme de cornière, - la figure 2 montre un dessin agrandi de la zone de fixation de la masse additionnelle sur la masse d'équilibrage cor- respondante, - la figure 3 montre la même chose que la figure 2, mais avec un tenon, formé sur la masse d'équilibrage pour la fixation de la masse additionnelle, - la figure 4 montre la même chose que la figure 3, mais avec la fixation de la masse additionnelle par rivetage, - la figure 5 montre la masse additionnelle, détachée de sa masse d'équilibrage et pourvue d'évidements dans sa zone axiale, - la figure 6 montre la même chose que la figure 5, mais avec des évidements dans la zone axiale, - la figure 7 montre la masse additionnelle, par ailleurs considérée à la différence des figures 5 et 6 en sens oppo- sé, avec des entailles dans sa zone radiale, - la figure 8 montre une vue de dessus d'une platine, qui est prévue pour la fabrication d'une masse additionnelle. - La figure 9 montre la vue d'une face étroite de la platine dans le sens de visée IX-IX à la figure 8, - la figure 10 montre la même chose que la figure 9, mais avec une fente de jonction dans le cas d'une platine re- pliée pour former une bague. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de masse d'équilibrage qui présente un élément de transmission 1 situé du côté de l'entraînement, se présentant sous la forme d'une masse d'équilibrage 2 qui est constituée par un flasque primaire 4 s'étendant radialement vers l'extérieur, flasque qui est relié à son extrémité inférieure à un moyeu 5 à l'aide d'un moyen de fixation, les moyens de fixation 7 ser- vant en outre à relier le dispositif de masse d'équilibrage à un arbre de vilebrequin 8 représenté en traits et points, d'un moteur d'entraînement tel que par exemple un moteur à combustion interne. Le flasque primaire 4 est constitué dans sa zone périphérique avec une section axiale 10, sur laquelle est fixée une plaque de recouvrement 12 qui vient en prise radia- lement vers l'intérieur. Une chambre à graisse, remplie au moins en partie par un agent visqueux, est formée axialement entre le flasque primaire 4 et la plaque de recouvrement 12,5 chambre à graisse dans laquelle sont insérés des éléments élastiques 16 d'un dispositif amortissant les torsions. Ces éléments élastiques peuvent être commandés par des éléments de commande 15 qui sont prévus aussi bien sur le flasque pri- maire 4 comme aussi sur la plaque de recouvrement 12 respec-10 tivement du côté de la chambre à graisse, et s'appuient sur un disque de moyeu 18 qui est relié dans la zone radialement intérieure au moyen de rivets 19 à une masse d'équilibrage 20 qui est montée de façon à pouvoir tourner au moyen d'un pa- lier 23 sur le moyeu 5 de l'élément de transmission 1, situé du côté de l'entraînement, en agissant comme élément de transmission 22 situé du côté de la sortie, les deux éléments de transmission 1 et 22 pouvant tourner autour d'un axe mé- dian 35 du dispositif de masse d'équilibrage. Entre le disque de moyeu 18 mentionné précédemment et la plaque de recouvre- ment 12 on a mis un joint d'étanchéité 14 opérationnel pour la chambre à graisse 13. Sur la deuxième masse d'équilibrage 20 est logé, à l'aide d'un moyen de fixation 24, un carter d'embrayage 25 d'un embrayage à friction constitué de la manière habituelle. Ce carter d'embrayage porte sur une bague de maintien 27 un ressort de pression 28 qui peut être sollicité aux moyen de languettes de ressort 29, saillant radialement vers l'intérieur par un dispositif de débrayage constitué d'une manière connue et en conséquence non représenté. Dans la zone radialement extérieure, le ressort de pression 28 agit sur un plateau de pressage 30 qui prend appui de son côté au moyen de garnitures de friction 32 d'un disque d'embrayage 33 sur la deuxième masse d'équilibrage 20 servant de surface de friction opposée. Le disque d'embrayage présente, dans la zone radialement intérieure, un moyeu de disque d'embrayage 34 qui est en liaison tournante d'une manière connue au moyen d'une denture avec un arbre de boîte de vitesse, non repre- senté. En revenant à l'élément de transmission 1 situé du côté de l'entraînement, il y a lieu de remarquer que cet élément est pourvu du côté de l'arbre du vilebrequin d'une masse additionnelle 40 qui est fixée au moyen d'un cordon de soudure 43 sur le flasque primaire 4 et. est entourée par une couronne dentée, qui d'une manière qui sera expliquée ulté- rieurement, est opérationnel comme moyen de fixation 67 de la masse additionnelle 40. La masse additionnelle est uniquement représentée à titre d'exemple à l'endroit choisi sur la fi- gure 1 et peut également, comme on peut le voir par exemple à partir de la figure 7 du document DE-43 39 421 Ai, être pré- vue sur le côté de l'élément de transmission 1 qui est situé du côté de l'entraînement et qui est tourné vers la deuxième masse d'équilibrage 20.15 On va ci-après décrire plus en détail la masse additionnelle 40, en se référant pour cela aux figures 2 à 9. Alors que la figure 2 représente uniquement encore une fois la fixation de la masse additionnelle 40 sur le flasque pri- maire 4 de l'élément de transmission 1, situé du côté de l'entraînement, au moyen d'un cordon de soudure 43, selon un agrandissement, cette liaison est établie selon la figure 3 grâce au fait que, sur le côté du flasque primaire 4 de l'arbre du vilebrequin, vu dans le sens périphérique, il est constitué un certain nombre de tenons 44 qui viennent en prise dans des ouvertures 45 de la masse additionnelle 40. Les ouvertures 45 sont constituées dans ce cas de telle sorte qu'elles présentent de façon adjacente au flasque primaire 4 un plus petit diamètre que du côté de l'arbre du vilebrequin. Dès que la masse additionnelle 40 est placée sur le flasque primaire 4, on obtient une liaison solidaire du fait du re- foulement des tenons 44. On a représenté une liaison analogue sur la figure 4, les tenons 44 de la figure 3 étant remplacés par des rivets 47. Grâce au fait que le flasque primaire 4 délimite la chambre à graisse 13, il y a d'ailleurs lieu pour avoir une meilleure étanchéité de donner la préférence à la solution selon la figure 3, car dans le cas de celle-ci le flasque primaire 4 est constitué du côté de la chambre à graisse sans interruption. Comme on peut le voir à partir des figures 5 à 7, la masse additionnelle 40 est constituée sous la forme d'une bague 52 qui a, en section transversale, la forme d'une cor- nière, cette bague présentant une zone axiale 54 et une zone radiale 56. La figure 5 montre des évidements 58 dans la zone axiale 54 de la bague 52, tandis que la figure 6 montre des évidements 59 dans cette zone axiale. Aussi bien les évide- ments 59 que les évidements 58 aussi forment de cette façon des endroits libres 74 dans la zone axiale 54, qui peuvent être par exemple utilisés comme capteurs de signaux en liai- son avec la commande du moteur. C'est ainsi que des endroits libres de ce type peuvent être utilisés par exemple comme re- pères d'allumage. La figure 7 montre d'autres endroits li- bres, dans lesquels on peut voir dans la zone radiale 56 de la bague 52 des entailles 57. Celles-ci peuvent être par exemple nécessaires au passage d'outils, au cas o un tel passage est nécessaire à l'endroit considéré. La masse additionnelle existante 40 est fabriquée selon l'invention d'une manière particulièrement avantageuse. Pour cela on peut voir, en particulier à partir des figures 8 et 9, une bande de matière à surface plane qui est coupée à une longueur qui est choisie de telle sorte que lors de la transformation de cette bande de matière en un cercle, la ba- gue 52 qui est obtenue de cette façon, présente le diamètre nécessaire pour entourer la section axiale 10 du flasque pri- maire. La transformation a lieu dans ce cas de préférence par enroulement. Si l'on revient à la bande de matière coupée à la dimension nécessaire, on obtient une platine 60 qui ensuite peut être pourvue d'entailles 57, d'évidements 58 et/ou de creux 59, de préférence au moyen d'au moins un processus d'estampage, dans la mesure o ceux-ci sont nécessaires. In- dépendamment de la fabrication de ces endroits libres 74, on crée en partant d'un côté 70 de la platine 60, des interrup- tions 48 qui s'étendent en direction de l'autre côté de la platine 60, mais qui ne sont d'ailleurs pas réalisées jusqu'à cet autre côté 72. Du fait de ces interruptions 48 il se forme entre deux de ces interruptions 48 des pattes 50. La platine formée de cette façon est ensuite transformée de la manière déjà mentionnée en une bague 52, cette bague présentant d'abord uniquement une zone axiale. Ensuite alors on replie les pattes 50, la zone de flexion se5 trouvant de préférence dans la zone finale des interruptions 48. Du fait de la faible largeur sur laquelle s'étendent les pattes 50 dans le sens périphérique, on peut réaliser ce pliage, à la différence de ce qui se passe dans le cas d'une bague fermée, avec une force relativement faible et sans re- foulement sensible de matière, de telle sorte que cette zone de la bague 52 demeure presque sans contraintes. Pour maintenir la bague 52, déformée de cette fa- çon, dans sa forme de bague, il est imaginable de recourir à différentes façons de procéder. Dans le cas de la solution représentée à la figure, on donne à la platine 60 avant sa transformation en forme de bague une dimension telle que dans le cas de la bague 52 il subsiste entre les deux extrémités 62 et 63 une fente intermédiaire 65 relativement grande (figures 5 à 7). Ensuite on comprime la bague 52 jusqu'à ce que la fente intermédiaire 65 soit réduite à zéro et à ce que les deux extrémités 62 et 63 viennent ainsi en contact l'une avec l'autre. Ensuite on enfile sur la bague 52 précontrainte de cette manière une couronne 42, telle que par exemple la couronne dentée selon la figure 1. En déchargeant la bague 52, sa zone axiale 54 vient s'appliquer par son côté exté- rieur radial contre le pourtour intérieur de la couronne den- tée 42, de telle sorte que cette dernière fonctionne comme moyen de fixation 67 de la bague 52. De préférence on donne à la couronne dentée 42 une taille telle que la bague 52 soit maintenue en précontrainte radiale. Il va de soi qu'on peut aussi imaginer d'autres procédés tels que par exemple un ser- tissage de la couronne dentée. Pour éviter une compression de la bague 52 pour la pose de la couronne dentée 42, on peut faire adhérer l'une à l'autre les deux extrémités 62, 63 aus- si au moyen de points de soudure. En renonçant à une couronne 42 comme moyen de fixation 67, il est également imaginable de relier l'une à l'autre les deux extrémités 62, 63 par un cordon de soudure 68 de façon permanente. Dans ce cas, le cordon de soudure 68 opère comme moyen de fixation 67. Selon la figure 10 on dispose les extrémités 62, 63 de la bague 52 dans la zone d'extension de l'évidement 58. Ceci est avantageux pour empêcher une identification de si- gnal erroné. De même les extrémités 62, 63 pourraient s'étendre dans la zone d'extension d'un autre endroit libre 74, tel que par exemple dans une entaille 57 ou un évidement 59. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Dispositif de masse d'équilibrage avec un élément de transmission, situé du côté de l'entraînement, et avec un élément de transmission, situé du côté de la sortie, qui peut tourner par rapport au précédent, éléments sur l'un au moins desquels est fixé une masse additionnelle de forme annulaire, caractérisé en ce que pour constituer la masse additionnelle (40) on transforme une platine (60), fabriquée à partir d'une bande de matière, en10 une bague (52) dans son sens longitudinal, de telle sorte que les extrémités longitudinales (62, 63) de la platine (60) soient dirigées l'une vers l'autre avec une fente intermé- diaire (65) pouvant être déterminée au préalable, et soient fixées l'une par rapport à l'autre dans cette position, par15 un moyen de fixation (67). 2 ) Dispositif de masse d'équilibrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation (67) est formé par une couronne (42), qui est enfilée sur la platine (60), repliée pour former la bague (52), couronne (42) qui maintient la platine (60) en précontrainte radiale. 3 ) Dispositif de masse d'équilibrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation (67) est formé par un cordon de soudure (68) qui relie l'une à l'autre les deux extrémités (62, 63) de la platine (60) par engagement de matière. 4 ) Dispositif de masse d'équilibrage selon la revendication 1, 2 ou 3 avec une masse additionnelle ayant une section transversale en forme de cornière, caractérisé en ce que la platine (60) est constituée dans son sens longitudinal des interruptions (48) situées les unes les autres à des distan- ces que l'on peut déterminer au préalable, interruptions qui forment deux à deux entre elles, en partant d'un côté (70) de la platine (60), respectivement une patte (50), qui est sou- mise, pour fabriquer la section transversale en forme de cor- nière, au moins sur une partie de sa longueur par rapport à5 la partie restante de la platine (60> à un processus de pliage. ) Dispositif de masse d'équilibrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les interruptions (48) de la platine (60) peuvent être réali- sées entre respectivement deux pattes (50) par estampage. 6 ) Dispositif de masse d'équilibrage selon l'une des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on peut prévoir dans la platine (60) des endroits libres (74), au moyen desquels des fonctions additionnelles peuvent être associées à la masse additionnelle (40) 7 ) Dispositif de masse d'équilibrage selon les revendica- tions 1 et 6, caractérisé en ce que les extrémités longitudinales (62, 63) de la platine (60) s'étendent dans la zone d'extension d'un endroit libre (74).