Brevet FR2812701A1 — publié le 20020208

La présente invention concerne les volants pour moteur adaptés à filtrer au moins en partie les vibrations engendrées par le moteur. Elle a pour objet, plus particulièrement, un volant moteur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un élément d'entrée constitué de deux rondelles de guidage solidaires en rotation et disposées axialement de part et d'autre d'un élément de sortie en forme de voile, des organes élastiques à action circonférentielle accouplant élastiquement le voile, d'une part, et les rondelles de guidage, d'autre part, ledit voile étant constitué de deux parties, une partie centrale munie d'un moyeu à cannelures internes et une partie externe. Un volant de ce genre est par exemple décrit et représenté dans le document DE-A-198 21 164. Pour certaines applications, telles que par exemple les boîtes de vitesses à variation continue du rapport des vitesses ou à deux embrayages d'entrée tels que prévus dans le document ci-dessus, I'espace axial disponible pour recevoir le volant est réduit dans la zone qui s'étend radialement entre le moyeu et les organes élastiques. La présente invention a pour but de proposer un volant dont l'encombrement correspondant à cet espace axial est réduit et présentant par ailleurs d'autres avantages comme décrits ci-après. Selon l'invention, un volant moteur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un élément d'entrée constitué de deux rondelles de guidage solidaires en rotation et disposées axialement de part et d'autre d'un élément de sortie en forme de voile, des organes élastiques à action circonférentielle accouplant élastiquement le voile, d'une part, et les rondelles de guidage, d'autre part, ledit voile étant constitué de deux parties, une partie centrale munie d'un moyeu à cannelures internes et une partie externe, est caractérisé par le fait que lesdites parties centrale et externe sont aboutées transversalement, I'une entourant l'autre, des moyens étant prévus pour le calage axial relatif desdites parties. Avantageusement, l'une des rondelles de guidage présente à sa périphérie externe un retour axial qui entoure le voile et l'autre rondelle de guidage; de préférence, ladite autre rondelle de guidage est soudée périphériquement audit retour axial. Avantageusement, le retour axial porte une couronne de démarreur. De préférence, le retour axial porte une masse d'inertie avantageusement, la masse d'inertie est un anneau en tôle pliée. De préférence, les organes élastiques sont des ressorts hélicoïdaux s'étendant circonférentiellement et placés, d'une part, dans des échancrures ménagées à la périphérie du voile et, d'autre part, dans des emboutis ménagés dans les rondelles de guidage. Avantageusement, des anneaux d'étanchéité sont placés radialement en dessous des moyens élastiques et de part et d'autre du voile. De préférence, le volant comprend un dispositif de frottement à action axiale comportant deux rondelles de frottement disposées de part et d'autre du voile et adaptées à coopérer en frottement avec les faces internes des rondelles de guidage sous l'action d'une rondelle élastique. Selon une première forme de réalisation, les parties centrale et externe du voile sont solidaires en rotation sans jeu circonférentiel. De préférence, des dents ménagées à la périphérie externe de la partie centrale coopèrent avec des entailles de forme complémentaire ménagées à la périphérie interne de la partie externe. Avantageusement, les dents et les entailles sont de forme trapézoïdale. En variante, des entailles ménagées à la périphérie externe et interne des parties centrale et externe, respectivement, et disposées en regard, reçoivent des rivets. Selon une autre variante, des entailles ménagées à la périphérie externe et interne des parties centrale et externe, respectivement, et disposées en regard, reçoivent des plots. Avantageusement, les rivets ou les plots sont entourés d'un anneau. Selon une autre forme de réalisation, les parties centrale et externe du voile sont montées avec jeu circonférentiel, un pré-amortisseur étant implanté entre lesdites parties. Avantageusement, des ressorts hélicoïidaux sont disposés tangentiellement dans des échancrures en regard ménagées à la périphérie des parties centrale et externe. Selon une variante, des boudins en matière élastique sont disposés tangentiellement dans des échancrures en regard ménagées à la périphérie des parties centrale et externe. Selon une autre variante, I'une des parties présente un doigt radial portant un anneau en matière élastique adapté à coopérer avec les flancs de dents de l'autre partie. De préférence, les rondelles de frottement sont solidaires en rotation de la partie externe du voile. Avantageusement, les rondelles de frottement sont disposées radialement à cheval sur les deux parties du voile. De préférence, l'une au moins des rondelles de frottement est munie de pions axiaux s'étendant axialement dans des trous de la partie externe. Avantageusement, la partie externe porte des rivets et l'une au moins des rondelles de frottement est entraînée par ces rivets. De préférence, ces rivets supportent les anneaux d'étanchéité. Avantageusement, la rondelle élastique est crénelée à sa périphérie externe. De préférence, la rondelle élastique entoure partiellement les rivets. Avantageusement, la rondelle élastique entoure partiellement les pions axiaux. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple, purement illustratif et non limitatif, des modes de réalisation représentés sur les dessins annexés. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en coupe d'un volant selon l'invention - la figure 2 est une vue de gauche par rapport à la figure 1, à échelle réduite, la partie de gauche de cette figure montrant l'ensemble du volant, la partie supérieure de droite montrant le voile en deux pièces, et la partie inférieure de droite montrant la rondelle élastique de serrage: - la figure 3 est une vue partielle de la figure 1 à plus grande échelle; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la partie de droite de la figure 2; - les figures 5 et 6 sont analogues à la figure 3 et à la partie supérieure de droite de la figure 4 et représentent une variante; - les figures 7 et 8 sont analogues à la figure 3 et à la partie supérieure de droite de la figure 4 et représentent une autre variante; - les figures 9 et 10 sont analogues à la figure 3 et à la partie supérieure de droite de la figure 4 et représentent une autre variante; - les figures 11 à 13 sont analogues à la partie supérieure droite de la figure 4 et représentent chacune une variante à pré-amortisseur. En se reportant aux figures 1 à 4, un volant moteur filtrant selon l'invention comprend, globalement de révolution autour d'un axe A-A, un élément 10 dit d'entrée constitué de deux rondelles de guidage 11, 12 disposées axialement de part et d'autre d'un élément 20 dit de sortie, en forme de voile. Les rondelles de guidage 11, 12 sont reliées entre elles par soudage plus précisément, la rondelle de guidage 11, par laquelle l'élément d'entrée 10 est solidarisable au vilebrequin du moteur du véhicule par sa périphérie interne grâce à des vis 13, présente à sa périphérie externe un retour axial 14 en bout duquel est soudée la rondelle de guidage 12 par sa périphérie externe. Une couronne de démarreur 15 et un anneau 16, ici en tôle pliée à 180 degrés, entourent le retour axial 14, en étant tous deux disposés axialement cote à cote et soudés à la rondelle de guidage 11. Les rondelles de guidage 11 et 12 étant en tôle pliée, découpée, emboutie, la couronne 15 et l'anneau 16 procurent à l'élément d'entrée 10 une certaine inertie dite primaire. Des organes élastiques 30 à action circonférentielle, ici des ressorts hélicoïdaux, accouplent élastiquement le voile 20 aux rondelles de guidage 11, 12 de l'élément d'entrée 10. Les ressorts hélicoïdaux 30, ici constitués de deux groupes de deux ressorts coaxiaux 31, 32 s'étendant circonférentiellement sur presque 180 degrés, sont placés dans des échancrures 25 ménagées à la périphérie du voile en prenant appui sur les bords radiaux de ces échancrures 25. Ces ressorts hélicoïdaux 30 prennent place par ailleurs dans des emboutis 17, 18 ménagés respectivement dans les rondelles de guidage 11, 12; les spires d'extrémité de ces ressorts hélicoïdaux 30 sont adaptées à prendre appui sur les fonds radiaux de ces emboutis 17,18. Le voile 20 est en deux parties: une partie centrale ou interne 21, et une partie périphérique ou externe 22. La partie centrale 21 est conformée centralement en un moyeu 26 à cannelures internes 27; le voile 20 étant en deux pièces, la partie centrale 21 est de taille limitée en sorte qu'elle peut être reçue par des machines automatiques de brochage à emplacement limité pour l'obtention du moyeu 26 broché. Depuis le moyeu 26, la partie centrale 21 s'étend ici majoritairement globalement dans le plan de la rondelle de guidage 12, sa périphérie étant ensuite axialement décalée vers l'intérieur de l'élément d'entrée 10 pour s'étendre transversalement au droit de la partie externe 22 du voile 20. Selon l'invention, les parties centrale 21 et externe 22 sont solidaires en rotation grâce à des dents 23 ménagées à la périphérie externe de la partie centrale 21 qui coopèrent, ici sans jeu circonférentiel, avec des entailles 24 de forme complémentaire ménagées à la périphérie interne de la partie externe 22; dans l'exemple représenté, les dents 23 et les entailles 24 sont en forme générale de trapèzes. Cette disposition, selon laquelle les parties centrale 21 et externe 22 sont en quelque sorte mises bout à bout transversalement, I'une entourant l'autre, permet au droit de cette liaison un encombrement axial minimal, lequel représente un gain de quelques millimètres, correspondant à l'épaisseur de la tôle dans laquelle est réalisé le voile 20, par rapport aux solutions classiques o ces parties centrale 21 et externe 22 sont disposées cote à cote, comme montré par exemple dans le document DE-A-198 21 164. La partie centrale 21 comporte des trous 28 pour le passage des têtes des vis 13 et l'accès à celles-ci. L'accouplement élastique entre l'élément d'entrée 10 et le voile 20 permet de filtrer les vibrations; un tel amortisseur de torsion comporte un dispositif de frottement 40 à action axiale. Le dispositif de frottement 40 à action axiale comporte deux rondelles de frottement 41, 42 disposées axialement de part et d'autre du voile 20 avec lequel elles sont solidarisées en rotation, et adaptées à coopérer en frottement avec les faces internes des rondelles de guidage 11 et 12, respectivement. Les rondelles de frottement 41 et 42 sont disposées radialement à cheval sur les deux parties 21, 22 du voile 20, ici au droit des dents 23 et échancrures 24 qu'elles recouvrent, leur largeur radiale étant prévue en conséquence, en sorte qu'elles constituent des moyens de calage axial positionnant axialement et relativement les parties centrale 21 et externe 22 du voile 20. Ce calage axial réalisé de manière simple par les rondelles 41 et 42, d'épaisseur sensiblement constante, représente un autre avantage de la disposition relative des parties centrale 21 et externe 22 du voile 20. Les rondelles de frottement 41 et 42 sont solidaires en rotation du voile , ici de la partie externe 22 du voile 20. La rondelle de frottement 41 est munie, pour ce faire, de pions axiaux 43 s'étendant axialement dans des trous 29 de la partie externe 22 du voile 20. La rondelle de frottement 42 pourrait également être entraînée en rotation de la même façon par le voile 20, en étant munie de pions axiaux; ici, des rivets 33 épanouis de part et d'autre du voile 20 traversent des trous 29 alternés par rapport aux trous 29 qui reçoivent les pions axiaux 43 de la rondelle de frottement 41; les épanouissements côté rondelle de frottement 42 des rivets 33 sont reçus dans des creusures 44 prévues dans la rondelle de frottement 72 en sorte que celle-ci soit ainsi entraînée en rotation par les rivets 33, donc par le voile 20. La rondelle de frottement 41 est appliquée axialement contre la face interne de la rondelle de guidage 11 par une rondelle élastique 34 du type Belleville disposée axialement entre la rondelle de guidage 11 et le voile 20; il est à noter que cette rondelle élastique 34 applique également par réaction l'autre rondelle de guidage 12 contre l'autre rondelle de frottement 42. La périphérie externe de la rondelle élastique 34 est crénelée pour entourer en partie les pions axiaux 43 et les épanouissements correspondants des rivets 33, lesquels solidarisent en rotation la rondelle élastique 34 et le voile ; bien entendu, la rondelle de frottement 41 présente des feuillures pour recevoir la rondelle élastique 34 et lesdits épanouissements des rivets 33. Les rivets 33 supportent des anneaux d'étanchéité 35, 36 placés radialement en dessous des moyens élastiques 30 et de part et d'autre du voile 20, anneaux dont la périphérie externe est en contact élastique avec les faces internes des rondelles de guidage 11 et 12; grâce à cette disposition, il est possible de graisser l'intérieur des logements annulaires o sont reçus les ressorts 30. Selon la variante des figures 5 et 6, les rivets 33 sont mis à profit pour assurer la solidarisation en rotation des parties centrale 21 et externe 22 du voile ; pour ce faire, le corps de chaque rivet 33 traverse des entailles à section semi-circulaire ménagées à la périphérie externe et interne des parties centrale 21 et externe 22, respectivement, du voile 20 et disposées en regard. Il est à noter que les épanouissements, de part et d'autre du voile 20, des rivets 33 assurent également le positionnement axial relatif desdites deux parties 21 et 22. Ici, la rondelle de frottement 41 est entraînée en rotation par la rondelle élastique 34 grâce à des protubérances axiales qu'elle présente qui s'étendent entre deux dents du bord périphérique crénelé de la rondelle élastique 34. La variante des figures 7 et 8 est analogue à celle des figures 5 et 6 sauf que le corps de chaque rivet est entouré d'un anneau 45 découpé ici dans une matière par exemple analogue à celle des rondelles de frottement 41 et 42; dans une variante non représentée, ces anneaux 45 sont découpés dans une matière élastique. Selon la variante des figures 9 et 10, les rivets 33 des figures 5 et 6 sont supprimés et remplacés par des plots 46 cylindriques jouant le même rôle que les corps des rivets 33 de la variante des figures 5 et 6. L'amortisseur de torsion qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à peut être associé à un second amortisseur de torsion, dit préamortisseur, adapté à filtrer les vibrations dans le domaine de ralenti du moteur, véhicule à l'arrêt, tandis que le premier amortisseur est adapté à filtrer les vibrations dans le domaines de marche normale du véhicule, dit domaine de roulage. Ici, le second amortisseur est implanté entre les deux parties centrale 21 et externe 22 du voile. Dès lors, ces deux parties 21 et 22 sont montées avec jeu circonférentiel. Selon la figure 11, les dents 23 de la partie centrale 21 et les entailles 24 de la partie externe 22, de forme trapézoïdale, ne sont pas complémentaires, en sorte qu'existe un jeu circonférentiel de part et d'autre des dents 23, ici inégalement réparti. Des ressorts hélicoïdaux 50 sont disposés tangentiellement dans des échancrures 49, 47 en regard ménagées respectivement à la périphérie externe de la partie centrale 21 et à la périphérie externe de la partie externe 22. Ces ressorts 50 prennent appui sur les bords radiaux des échancrures 49, 47 par l'intermédiaire de butées de centrage 48. Selon la variante de la figure 12, les ressorts 50 sont remplacés par des boudins 51 en matière élastique, par exemple en caoutchouc. Selon la variante de la figure 13, entre deux dents 23 de la partie centrale 21, la partie externe 22 présente un doigt radial 53 portant un anneau 52 en matière élastique, par exemple en caoutchouc, adapté à coopérer avec les flancs desdites dents 23; ici, trois doigts 53, et donc trois anneaux 52, sont prévus, à 120 degrés l'un de l'autre. Ces variantes à pré-amortisseur conduisent à des parties centrale 21 et externe 22 liées l'une à l'autre relativement souplement: dès lors, un léger désalignement des axes du vilebrequin et de l'arbre d'entrée de boîte sur lequel est calé le moyeu 26 peut être aisément absorbé. REVENDICATIONS 1. Volant moteur, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un élément d'entrée (10) constitué de deux rondelles de guidage (11, 12) solidaires en rotation et disposées axialement de part et d'autre d'un élément de sortie en forme de voile (20), des organes élastiques (30) à action circonférentielle accouplant élastiquement le voile (20), d'une part, et les rondelles de guidage (11, 12), d'autre part, ledit voile (20) étant constitué de deux parties, une partie centrale (21) munie d'un moyeu (26) à cannelures internes (27) et une partie externe (22), caractérisé par le fait que lesdites parties centrale (21) et externe (22) sont aboutées transversalement, I'une (22) entourant l'autre (21), des moyens étant prévus pour le calage axial relatif desdites parties (21, 22). 2. Volant moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'une (11) des rondelles de guidage (11, 12) présente à sa périphérie externe un retour axial (14) qui entoure le voile (20) et l'autre (12) rondelle de guidage. 3. Volant moteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite autre rondelle de guidage (12) est soudée périphériquement audit retour axial (14). 4. Volant moteur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que le retour axial (12) porte une couronne de démarreur (15). 5. Volant moteur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le retour axial (12) porte une masse d'inertie. 6. Volant moteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la masse d'inertie est un anneau (16) en tôle pliée. 7. Volant moteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les organes élastiques (30) sont des ressorts hélicoïdaux s'étendant circonférentiellement et placés, d'une part, dans des échancrures (25) ménagées à la périphérie du voile (20) et, d'autre part, dans des emboutis (17,18) ménagés dans les rondelles de guidage (11, 12). 8. Volant moteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que des anneaux d'étanchéité (35, 36) sont placés radialement en dessous des moyens élastiques (30) et de part et d'autre du voile (20). 9. Volant moteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de frottement (40) à action axiale comportant deux rondelles de frottement (41,42) disposées de part et d'autre du voile (20) et adaptées à coopérer en frottement avec les faces internes des rondelles de guidage (11,12) sous l'action d'une rondelle élastique (34). 10. Volant moteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les parties centrale (21) et externe (22) du voile (20) sont solidaires en rotation sans jeu circonférentiel. 11. Volant moteur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que des dents (23) ménagées à la périphérie externe de la partie centrale (21) coopèrent avec des entailles (24) de forme complémentaire ménagées à la périphérie interne de la partie externe (22). 12. Volant moteur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les dents (23) et les entailles (24) sont de forme trapézoïdale. 13. Volant moteur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que des entailles ménagées à la périphérie externe et interne des parties centrale (21) et externe (22), respectivement, et disposées en regard, reçoivent des rivets (33). 14. Volant moteur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que des entailles ménagées à la périphérie externe et interne des parties centrale (21) et externe (22), respectivement, et disposées en regard, reçoivent des plots (46). 15. Volant moteur selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé par le fait que les rivets (33) ou les plots (46) sont entourés d'un anneau (45). 16. Volant moteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les parties centrale (21) et externe (22) du voile (20) sont montées avec jeu circonférentiel, un pré-amortisseur étant implanté entre lesdites parties (21, 22). 17. Volant moteur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que des ressorts hélicoïdaux (50) sont disposés tangentiellement dans des échancrures (47, 49) en regard ménagées à la périphérie des parties centrale (21) et externe (22). 18. Volant moteur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que des boudins (51) en matière élastique sont disposés tangentiellement dans des échancrures (47, 49) en regard ménagées à la périphérie des parties centrale (21) et externe (22). 19. Volant moteur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'une (22) des parties (21, 22) présente un doigt radial (53) portant un anneau (52) en matière élastique adapté à coopérer avec les flancs de dents (23) de l'autre (21) partie. 20. Volant moteur selon l'une des revendications 9 à 19, caractérisé par le fait que les rondelles de frottement (41, 42) sont solidaires en rotation de la partie externe (22) du voile (20). 21. Volant moteur selon la revendication 20, caractérisé par le fait que les rondelles de frottement (41, 42) sont disposées radialement à cheval sur les deux parties (21, 22) du voile (20). 22. Volant moteur selon l'une des revendications 20 ou 21, caractérisé par le fait que l'une (41) au moins des rondelles de frottement (41, 42) est munie de pions axiaux (43) s'étendant axialement dans des trous (29) de la partie externe (22). 23. Volant moteur selon la revendication 20, caractérisé par le fait que la partie externe (22) porte des rivets (33) et l'une (42) au moins des rondelles de frottement (41, 42) est entraînée par ces rivets (33). 24. Volant moteur selon les revendications 8 et 23 prises conjointement, caractérisé par le fait que ces rivets (33) supportent les anneaux d'étanchéité (35, 36). 25. Volant moteur selon l'une des revendication 9 à 24, caractérisé par le fait que la rondelle élastique (34) est crénelée à sa périphérie externe. 26. Volant moteur selon la revendication 25 prise conjointement avec la revendication 23, caractérisé par le fait que la rondelle élastique (34) entoure partiellement les rivets (33). 27. Volant moteur selon la revendication 25 prise conjointement avec la revendication 22, caractérisé par le fait que la rondelle élastique (34) entoure partiellement les pions axiaux (43).