Brevet FR2821403A1 — publié le 20020830

La présente invention concerne un volant d'inertie à deux masses comportant une masse d'inertie primaire et une masse d'inertie secondaire couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un amortisseur d'oscillations de torsion, la masse d'inertie primaire ayant une bride avec au moins une zone radiale. On connaît un tel volant d'inertie à deux masses selon le document DE 197 10918 Al. Dans ce document, une masse supplémentaire est associée à la masse d'inertie primaire. Cette masse supplémentaire est formée d'un produit en ruban, mis sous la forme d'un anneau. La fabrication de la masse d'inertie supplémentaire est relativement compliquée. La présente invention a pour but de développer un volant d'inertie à deux masses dont la construction soit relativement simple. A cet effet, l'invention concerne un volant d'inertie à deux masses du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la face de la bride tournée vers la masse d'inertie secondaire est munie d'un habillage. La construction est encore plus simple si la bride comporte une zone périphérique et si, dans au moins une partie de la zone périphérique, elle est munie d'un habillage. Cet habillage peut, par exemple, constituer un prolongement de l'habillage dans la zone radiale ou être un autre élément, notamment une tôle d'étanchéité d'une chambre à graisse. Habituellement, la masse d'inertie primaire porte une couronne dentée dans laquelle peut prendre le pignon d'un entraînement auxiliaire. La couronne dentée peut ainsi être associée, au choix, à la bride ou à l'habillage. Le montage sur l'habillage doit nécessairement dépasser de celui-ci dans la zone périphérique, au-delà de la bride. Dans le cas contraire, la bride peut dépasser, au choix, partiellement ou complètement l'habillage. Si la masse d'inertie primaire présente un moment d'inertie primaire et la bride un moment d'inertie de bride et si le moment d'inertie de bride correspond à au moins 30% du moment d'inertie primaire, on arrive à un moment d'inertie particulièrement élevé. Si une tôle d'étanchéité est installée sur l'habillage pour que la tôle d'étanchéité et l'habillage forment une cavité recevant l'agent lubrifiant, notamment en formant une chambre à graisse, cette cavité est d'une réalisation constructive simple. Si la masse d'inertie secondaire est couplée à l'amortisseur d'oscillations de torsion par un disque de moyeu et si la tôle d'étanchéité est appliquée contre le disque de moyeu, on réalise de manière simple l'étanchéité de la chambre par rapport au disque de moyeu. Si, entre la tôle d'étanchéité et le disque de moyeu, on place un élément d'étanchéité, on réalise une étanchéité particulièrement bonne entre le disque de moyeu et la tôle d'étanchéité. L'élément d'étanchéité peut, par exemple, être réalisé comme ressort Belleville. Si le disque de moyeu comporte un talon qui s'élargit radialement vers l'intérieur, le disque de moyeu offre une surface d'appui particulièrement grande. Le talon du disque de moyeu peut être notamment réalisé sous la forme d'un renvoi axial tourné, au choix, soit vers la masse d'inertie primaire, soit vers la masse d'inertie secondaire. Si le disque de moyeu est monté radialement à l'intérieur dans une coquille de palier, le disque de moyeu est tenu d'une manière particulièrement fiable. Cela est vrai notamment si le disque de moyeu peut être bloqué radialement et axialement par la coquille de palier. Si la coquille de palier constitue un moyen d'étanchéité de la cavité, celle-ci sera complètement étanche. Si la coquille de palier est montée sur un anneau à section en cornière, lui-même fixé par des éléments de fixation à la masse d'inertie primaire, la fixation de la coquille de palier est simple à réaliser. Si la masse d'inertie primaire est fixée par des éléments de fixation à l'arbre d'entraînement, notamment au vilebrequin d'un moteur à combustion interne, il n'est pas nécessaire d'avoir des éléments de fixation séparés pour bloquer l'anneau à section en équerre. En variante, il est également possible de relier la masse d'inertie secondaire au disque de moyeu dans une zone de liaison et d'installer la tôle d'étanchéité essentiellement entre le disque de moyeu et la masse d'inertie secondaire jusqu'à dépasser radialement vers l'intérieur, par-dessus la zone de liaison, en ayant des découpes ou des cavités dans la zone de liaison à travers lesquelles la masse d'inertie secondaire est reliée au disque de moyeu et porte la coquille de palier. Dans ce cas, les cavités sont réparties de préférence à intervalles réguliers sur un cercle autour de l'axe géométrique du volant d'inertie à deux masses. La cavité peut se remplir d'agents de lubrification ou de graisse par l'intermédiaire de l'orifice de remplissage. Cet orifice de remplissage peut être prévu par exemple dans l'habillage. Si l'orifice de remplissage est installé pour qu'à l'état monté de la masse d'inertie primaire, elle soit fermée par la bride, l'orifice de remplissage se ferme d'une manière particulièrement simple à l'état monté de la masse d'inertie primaire. Si la bride comporte des découpes tournées radialement vers l'extérieur et qui sont recourbées dans la direction axiale, le volant d'inertie à deux masses comporte des repères pour des fonctions complémentaires et/ou pour le passage des outils. De telles découpes sont réalisables sans difficulté car l'étanchéité de la cavité est assurée, le cas échéant, par l'habillage. Si l'habillage forme le palier radialement intérieur du palier de guidage et si l'habillage est muni radialement à l'intérieur d'un bec d'arrêt pour le palier de guidage, celui-ci peut être conduit de manière simple dans une position définie. Si le bec d'arrêt est formé en une seule pièce sur l'habillage, le bec peut être réalisé d'une manière particulièrement simple et avec des tolérances très réduites. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un volant d'inertie à deux masses, - la figure 2 est une vue d'un détail d'une tôle d'étanchéité, - la figure 3 est une vue en coupe d'un second volant d'inertie à deux masses, et - la figure 4 est une vue en coupe d'un autre volant d'inertie à deux masses. Description des modes de réalisation Selon la figure 1, un volant d'inertie à deux masses comprend une masse d'inertie primaire portant globalement la référence 1 et une masse d'inertie secondaire portant globalement la référence 2. La masse d'inertie primaire 1 est reliée par des éléments de fixation 3 (ici des vis 3) de manière amovible à un arbre d'entraînement 4. L'arbre d'entraînement 4 est en général le vilebrequin d'un moteur à combustion interne, par exemple d'un moteur de véhicule automobile. Le volant d'inertie à deux masses tourne en fonctionnement autour de son axe géométrique 5. Le volant est essentiellement symétrique en rotation par rapport à l'axe géométrique 5. La masse d'inertie secondaire 2 est couplée par un embrayage à un arbre de sortie. L'arbre de sortie est en général l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. L'embrayage et l'arbre de sortie ne sont pas représentés pour ne pas compliquer le dessin. Pour ne pas transmettre d'éventuelles secousses de mouvement de l'arbre d'entraînement ou pour ne les transmettre du moins que de façon amortie vers la masse d'inertie secondaire 2, la masse primaire 1 et la masse secondaire 2 sont couplées l'une à l'autre par un amortisseur d'oscillations de torsion 6. La masse d'inertie primaire 1 s'étend dans la direction radiale dans une zone radiale 7 et radialement à l'extérieur, dans la direction axiale dans une zone périphérique 8. La masse d'inertie primaire 1 est réalisée au moyen de doubles parois dans la zone radiale 7 et, le cas échéant, également dans la zone périphérique 8. Elle comporte également une bride 10 dont la face tournée vers la masse d'inertie secondaire 2 est munie d'un habillage 9. Une couronne dentée 11 est associée à la masse d'inertie primaire 1. Comme la bride 10 s'étend sur toute la zone périphérique 8, selon la figure 1, nécessairement la couronne dentée 11 se trouve sur la bride 10. La bride 10 pourrait également ne dépasser que partiellement de l'habillage 9. Dans ce cas, l'habillage 9 dépasserait de la bride 10 dans la zone périphérique 8. La couronne dentée 11 pourrait également être prévue sur la bride 10 ou sur l'habillage 9. Selon la figure 1, la couronne dentée 11 est une pièce séparée reliée solidairement en rotation à la masse d'inertie primaire 1. En variante, il est également possible de fréter ou d'enfoncer la couronne dentée 11 dans la masse d'inertie primaire 1. Dans ce cas, la couronne dentée 11 serait reliée en une seule pièce à la bride 10 ou à l'habillage 9. Comme cela paraît, la bride 10 a une épaisseur supérieure à l'épaisseur de l'habillage 9. La partie du moment d'inertie de la bride 10 par rapport au moment d'inertie primaire de la masse d'inertie primaire 1 représente ainsi plus de 50% par exemple 60%. Mais, le cas échéant, on peut également avoir un pourcentage plus faible, mais on ne doit pas passer de préférence en dessous de 30%. L'habillage 9 comporte radialement à l'extérieur, une tôle d'étanchéité 12 qui dépasse radialement vers l'intérieur. Selon la figure 1, la tôle d'étanchéité 12 est soudée sur l'habillage 9. L'habillage 9 et la tôle d'étanchéité 12 forment ainsi une cavité 13 pour recevoir un agent de graissage et former notamment une chambre à graisse 13. Cette chambre 13 loge l'amortisseur d'oscillations de torsion 6. Du fait du remplissage avec de la graisse, l'amortisseur d'oscillations de torsion 6 est particulièrement fiable et présente une grande durée de vie. La tôle d'étanchéité 12 est appliquée contre le disque de moyeu 15 par un élément d'étanchéité 14 prévu entre la tôle d'étanchéité 12 et le disque de moyeu 15. Il apparaît ainsi que la tôle d'étanchéité 12 se trouve essentiellement entre le disque de moyeu 15 et la masse d'inertie secondaire 2. L'élément d'étanchéité 14 peut être réalisé par exemple comme ressort Belleville 14. Le disque de moyeu 15 est relié solidairement en rotation par des éléments de fixation 16 (ici des rivets 16) dans une zone de liaison 17 à la masse d'inertie secondaire 2. Le disque de moyeu 15 pénètre en outre dans l'amortisseur d'oscillations de torsion 6 en étant couplé à celuici. La masse d'inertie primaire 1 et la masse d'inertie secondaire 2 sont couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire de l'amortisseur d'oscillations de torsion 6. Le disque de moyeu 15 comporte un talon 18 qui s'élargit radialement vers l'intérieur. Le talon 18 du disque de moyeu est réalisé sous la forme d'un renvoi axial 18 à la figure 1 en direction de la masse d'inertie primaire 1. A l'aide du renvoi axial 18, le disque de moyeu 15 est monté radialement à l'intérieur dans une coquille de palier 19. La coquille de palier 19 bloque le disque de moyeu 15 à la fois dans la direction radiale et dans la direction axiale. De plus, la coquille de palier 19 forme une étanchéité à la fois vis-à-vis de l'habillage 9 et du disque de moyeu 15. La cavité 13 ou la chambre à graisse 13 peut se remplir d'un agent de lubrification ou d'une graisse par l'intermédiaire d'un orifice de remplissage 20. Selon la figure 1, l'orifice de remplissage 20 est prévu dans l'habillage 9. Ainsi, l'habillage comporte l'orifice de remplissage 20. Selon la figure 1, l'orifice de remplissage 20 est prévu de façon à être fermé par la bride 10 lorsque la masse d'inertie primaire 1 est à l'état monté. Selon la figure 1, la tôle d'étanchéité 12 arrive jusque pardessus la zone de liaison 17, radialement vers l'intérieur. A son extrémité radiale intérieure, cette tôle comporte une bride de palier 21 à l'aide de laquelle elle porte la coquille de palier 19. Selon les figures 1 et 2, la tôle d'étanchéité 12 comporte des découpes 22 dans la zone de liaison 17. La masse d'inertie secondaire 2 est reliée au disque de moyeu 15 par les découpes 22. Les découpes 22 sont réparties à des intervalles réguliers sur un cercle 23 autour de l'axe géométrique 5 de l'arbre, comme cela paraît notamment clairement à la figure 2 ; cet axe est l'axe géométrique du volant d'inertie à deux masses. La figure 3 correspond, dans sa représentation, principalement à la figure 1. A la différence de la figure 1, le renvoi axial 18 est tourné vers la masse d'inertie secondaire 2. Dans l'autre mode de réalisation selon la figure 4, la coquille de palier 19 est installée sur un anneau à section en cornière 24. L'anneau à section en cornière 24 est fixé sur l'arbre d'entraînement 4 à l'aide des mêmes éléments de fixation 3 que la masse d'inertie primaire 1. Du fait de la double paroi de la masse d'inertie primaire 1, la bride 10 comporte des parties estampées 25 à l'extérieur qui sont recourbées radialement vers l'extérieur. A l'aide de ces parties estampées 25, la masse d'inertie primaire peut ainsi passer une position ordinaire prédéterminée (de même que l'arbre d'entraînement 4), pour être détectée par un capteur non représenté. Les signaux fournis par le capteur peuvent ainsi être utilisés dans le cadre des contrôles du moteur pour détecter exactement la position de l'arbre d'entraînement 4. En variante, on pourrait également détecter la couronne dentée 11. Pour réduire les mouvements de nutation de la masse secondaire 2, il est prévu un palier de guidage installé dans un manchon 26 pour palier de guidage. Lors de la fabrication, c'est-à-dire lors du premier montage du volant d'inertie à deux masses, on place le manchon 26 de palier de guidage en général en réglant la force et la course, dans un palier 27 formé par la partie radiale intérieure de l'habillage 9. Dans ce cas, du fait des conditions de conception, le manchon de palier de guidage 26 se trouve à l'emplacement correct. Lorsqu'on remplace le palier de guidage (et avec lui le manchon 26), on introduit en général le manchon 26 à la main, c'est-à-dire de manière irrégulière. Pour limiter l'introduction du manchon du palier de guidage 26, l'habillage 9 comporte radialement à l'intérieur un bec d'arrêt 28 pour le manchon 26 et ainsi également pour le palier de guidage. Selon la figure 1, le bec d'arrêt 28 fait corps avec l'habillage 9. NOMENCLATURE 1 Masse d'inertie primaire 2 Masse d'inertie secondaire 3,16 Eléments de fixation 4 Arbre d'entraînement 5 Axe géométrique de l'arbre 6 Amortisseur d'oscillations de torsion 7 Zone radiale 8 Zone périphérique 9 Habillage 10 Bride 11 Couronne dentée 12 Tôle d'étanchéité 13 Chambre/chambre à graisse 14 Elément d'étanchéité/ressort Belleville 15 Disque de moyeu 17 Zone de liaison 18 Talon du moyeu/renvoi axial 19 Coquille de palier 20 Orifice de remplissage 21 Bride de palier 22 Découpes 23 Cercle 24 Couronne à section en cornière 25 Partie estampée 26 Manchon de palier de guidage 27 Palier 28 Bec d'arrêt REVENDICATIONS 1 ) Volant d'inertie à deux masses comportant une masse d'inertie pri- maire (1) et une masse d'inertie secondaire (2) couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un amortisseur d'oscillations de torsion (6), la masse d'inertie primaire (1) ayant une bride (10) avec au moins une zone radiale (7), caractérisé en ce que la face de la bride (10) tournée vers la masse d'inertie secondaire (2) est munie d'un habillage (9). 2 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride (10) comporte également une zone périphérique (8) et la bride (10) est revêtue au moins dans une partie de sa zone périphérique (8) avec un habillage (9,12). 3 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse d'inertie primaire (1) porte une couronne dentée (11). 4 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'habillage (9) déborde de la bride (10) dans la zone périphérique (8) et la couronne dentée (11) est installée sur l'habillage (9). 5 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne dentée (11) est installée sur la bride (10). 6 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse d'inertie primaire (1) présente un moment d'inertie primaire et la bride (10) un moment d'inertie de bride et le moment d'inertie de la bride représente au moins 30% du moment d'inertie primaire. 7 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'habillage (9) comporte radialement vers l'extérieur une tôle d'étanchéité (12) pour que l'habillage (9) et la tôle d'étanchéité (12) forment une cavité (13) recevant un agent de graissage notamment pour former une chambre à graisse (13). 8 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 6, caractérisé en ce que la masse d'inertie secondaire (2) est couplée par un disque de moyeu (15) à l'amortisseur d'oscillations de torsion (6) et la tôle d'étanchéité (12) est appliquée contre le disque de moyeu (15). 9 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 8, caractérisé par un élément d'étanchéité (14) entre la tôle d'étanchéité (12) et le disque de moyeu (15). 10 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (14) est un ressort Belleville (14). 11 ) Volant d'inertie à deux masses selon les revendications 8,9, 10, caractérisé en ce que le disque de moyeu (15) comporte un talon (18) qui s'élargit radialement vers l'intérieur. 12 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 11, caractérisé en ce que le talon (18) est réalisé sous la forme d'un renvoi axial (18). 13 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 12, caractérisé en ce que le renvoi axial (18) est tourné vers la masse d'inertie primaire (1). 14 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 12, caractérisé en ce que le renvoi axial (18) est tourné vers la masse d'inertie secondaire (2). 15 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 8, caractérisé en ce que le disque de moyeu (15) est monté radialement à l'intérieur dans une coquille de palier (19). 16 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 15, caractérisé en ce que le disque de moyeu (15) est fixé axialement et radialement par la coquille de palier (19). 17 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 16, caractérisé en ce que la coquille de palier (19) forme un moyen d'étanchéité pour la cavité (13). 18 ) Volant d'inertie à deux masses selon l'une des revendications 15, 16, 17, caractérisé en ce que la coquille de palier (19) est installée sur un anneau à section à cornière (24) et ce dernier est fixé par des éléments de fixation (3) à la masse d'inertie primaire (1). 19 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 18, caractérisé en ce que la masse d'inertie primaire (1) est fixée à l'aide des éléments de fixation (3) à un arbre d'entraînement (4) notamment au vilebrequin d'un moteur à combustion interne. 20 ) Volant d'inertie à deux masses selon les revendications 15,16, 17, caractérisé en ce que - la masse d'inertie secondaire (2) est reliée au disque de moyeu (15) dans une zone de liaison (17), - la tôle d'étanchéité (12) est prévue essentiellement entre le disque de moyeu 15 et la masse d'inertie secondaire (2), - la tôle d'étanchéité (12) arrive radialement à l'intérieur jusqu'au-delà de la zone de liaison (17), - la tôle d'étanchéité (12) comporte des découpes (22) dans la zone de liai- son (17), découpes à travers lesquelles la masse d'inertie secondaire (2) est reliée au disque de moyeu (15), et - la tôle d'étanchéité (12) porte la coquille de palier (19). 21 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 20, caractérisé en ce que les découpes (22) sont réparties à intervalles réguliers sur un cercle (23) autour de l'axe géométrique (5) du volant d'inertie à deux masses. 22 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'habillage (9) comporte un orifice de remplissage (20) pour l'agent de graissage. 23 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'orifice de remplissage (20) est prévu pour être fermé par la bride (10) lorsque la masse d'inertie primaire (1) est montée. 24 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride (10) comporte des parties estampées (25) radialement vers l'extérieur et ces parties sont recourbées axialement vers l'extérieur. 25 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'habillage (9) forme un palier (27) radialement à l'intérieur pour un palier de guidage et l'habillage (9) comporte radialement à l'intérieur un bec d'arrêt (28) pour le palier de guidage. 26 ) Volant d'inertie à deux masses selon la revendication 25, caractérisé en ce que le bec d'arrêt (28) est réalisé en une seule pièce sur l'habillage (9).