Brevet FR2826414A1 — publié le 20021227

La présente invention se rapporte à un dispositif pour coupler une plaque d'entraînement solidaire d'un vilebrequin à un convertisseur de couple, et au procédé associé. Classiquement, un véhicule automobile à transmission automatique ou semi-automatique comprend un moteur de propulsion, une boîte de vitesse automatique, et, interposé entre ces deux ensembles, un convertisseur de couple. Classiquement, la liaison entre le moteur de propulsion et le convertisseur de couple s'effectue au moyen d'une plaque d'entraînement fixée sur le vilebrequin par des vis filetées et sur le convertisseur de couple par des goujons. En général, lors du montage d'un véhicule, on relie le convertisseur de couple à la boîte de vitesse automatique avant de relier le vilebrequin au convertisseur de couple Dans ces conditions, la liaison de la plaque d'entraînement avec le convertisseur de couple est assez difficile à réaliser, étant donné t'exiguïté de l'espace disponible. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. On atteint ce but de l'invention avec un dispositif pour coupler une plaque d'entraînement solidaire d'un vilebrequin à un convertisseur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour réaliser un blocage en rotation de ladite plaque par rapport audit convertisseur sous le seul effet d'un rapprochement axial de ladite plaque par rapport audit convertisseur. Grâce à ces caractéristiques, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un blocage en rotation de la plaque d'entraînement par rapport au convertisseur de couple par un simple mouvement relatif de ces organes : il n'est donc plus nécessaire d'avoir recours à des goujons ou à d'autres moyens de fixation dont la mise en oeuvre est peu commode et peu adaptée à une production en série. Suivant d'autres caractéristiques du dispositif selon l'invention : - lesdits moyens de blocage en rotation comprennent d'une part des premiers moyens solidaires de ladite plaque et d'autre part des deuxièmes moyens solidaires dudit convertisseur, ces premiers et deuxièmes moyens étant conformés pour s'emboîter axialement les uns dans les autres, - lesdits premiers moyens comprennent au moins une ouverture formée dans ladite plaque et lesdits deuxièmes moyens sont adaptés pour s'insérer axialement dans ladite ouverture, - ladite plaque est relativement peu épaisse, ladite ouverture est bordée par deux éléments retroussés, lesdits deuxièmes moyens comprennent deux clavettes adaptées pour se plaquer axialement contre lesdits deux éléments, - ladite ouverture comprend un alésage solidaire ladite plaque et lesdits deuxièmes moyens comprennent un plot adapté pour s'engager axialement à l'intérieur dudit alésage, - ledit dispositif comprend trois ouvertures disposées sensiblement à 1200 sur ladite plaque, et autant de deuxièmes moyens solidaires dudit convertisseur conformés pour s'emboîter axialement dans lesdites ouvertures, - lesdits deuxièmes moyens sont fixés sur une tôle rapportée sur ledit convertisseur, - lesdits deuxièmes moyens sont fixés directement sur ledit convertisseur, - lesdits premiers moyens et lesdits deuxièmes moyens comprennent des crans d'indexation complémentaires, - ledit dispositif comprend en outre des moyens pour réaliser un blocage axial de ladite plaque par rapport audit convertisseur sous le seul effet dudit rapprochement axial, - lesdits moyens de blocage axial comprennent des éléments du type Velcro@ ou Dual-lock@ interposés entre ladite plaque et ledit convertisseur, - lesdits moyens de blocage axial comprennent d'une part au moins un alésage solidaire de ladite plaque et d'autre part au moins un doigt solidaire dudit convertisseur, un bloc en matériau élastomère étant enfilé sur ledit doigt de manière à s'engager axialement de manière frottante à l'intérieur dudit alésage, - ledit bloc en matériau élastomère est adapté pour adhérer à l'intérieur dudit alésage, - ledit bloc en matériau élastomère et ledit alésage sont conformés pour réaliser une liaison par encliquetage, - lesdits moyens de blocage axial comprennent des lèvres formées sur les bords desdites clavettes, adaptées pour recouvrir au moins partiellement les bords desdits éléments. La présente invention se rapporte également à un procédé de couplage d'un vilebrequin sur un convertisseur de couple au moyen d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - fixer ladite plaque sur ledit vilebrequin, et à - rapprocher axialement l'ensemble formé par ladite plaque et ledit vilebrequin dudit convertisseur jusqu'à ce que lesdits moyens de blocage en rotation deviennent opérationnels. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une vue de face d'un ensemble comprenant un vilebrequin couplé à un convertisseur de couple au moyen du dispositif selon l'invention exécuté suivant un premier mode de réalisation ; - la figure 2 est une vue en coupe selon ! a tigne tt- ! t de l'ensemble de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de l'ensemble de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue de détail de la figure 2, mettant en évidence des moyens de blocage axial ; - la figure 6 est une vue en perspective d'une variante du premier mode de réalisation ; - les figures 7 à 11 sont analogues respectivement aux figures 1 à 5, le dispositif de couplage selon l'invention étant exécuté suivant un deuxième mode de réalisation ; - les figures 12 et 13 représentent deux variantes des moyens de blocage axial du deuxième mode de réalisation ; - les figures 14 à 18 sont analogues respectivement aux figures 1 à 5, le dispositif de couplage selon l'invention étant exécuté suivant un troisième mode de réalisation ; - les figures 19 à 21 représentent trois variantes des moyens de blocage du troisième mode de réalisation ; - les figures 22 à 24 représentent trois variantes d'alésage intervenant dans le dispositif selon l'invention ; - les figures 25 à 27 sont analogues respectivement aux figures 1 à 3, le dispositif de couplage selon l'invention étant exécuté suivant un quatrième mode de réalisation ; - la figure 28 est une vue de détail de la figure 23, mettant en évidence des moyens de blocage axial ; - les figures 29 à 32 sont analogues respectivement aux figures 25 à 28, le dispositif de couplage selon l'invention étant exécuté suivant un cinquième mode de réalisation ; - les figures 33 à 36 sont analogues respectivement aux figures 25 à 28, le dispositif de couplage selon l'invention étant exécuté suivant un sixième mode de réalisation ; - les figures 37 à 40 sont analogues respectivement aux figures 25 à 28, le dispositif de couplage selon l'invention étant exécuté suivant un septième mode de réalisation. Sur ces figures, des références identiques désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. On se reporte à présent aux figures 1 à 4, sur lesquelles on a représenté un vilebrequin 1 destiné à être entraîné par un moteur de véhicule automobile tel qu'un moteur à combustion interne (non représenté), et un convertisseur de couple 3 connu en soi destiné à entraîner une boîte de vitesse automatique (non représentée). Ce vilebrequin 1 est relié au convertisseur de couple 3 par l'intermédiaire d'une plaque d'entraînement 5 en métal ou alliage métallique. Cette plaque 5 est fixée sur le vilebrequin 1 de préférence au moyen d'une pluralité de vis 7. La plaque 5 comprend une pluralité d'ouvertures 9a, 9b, 9c disposées de préférence sensiblement à 120 , chacune de ces ouvertures étant bordée par une paire d'éléments 11 a, 11 b, 11 c obtenus par retroussement de la matière formant la plaque 5 en direction du vilebrequin 1. Des paires de clavettes 13a, 13b, 13c sont solidaires du convertisseur de couple 3, et disposées de manière à pouvoir se plaquer axialement respectivement contre les paires d'éléments retroussés 11 a, 11 b, 11 c. Par axialement, on entend selon la direction de l'axe de rotation A du convertisseur de couple 3. Sur les figures 1 à 4, les paires de clavettes 13a, 13b, 13c sont en fait fixées sur le convertisseur de couple 3 par l'intermédiaire d'une platine circulaire 15 rapportée par soudage, collage ou tout autre moyen de fixation sur l'une 17 des deux demi-coques 17,19 formant ce convertisseur. En variante visible à la figure 6, les paires de clavettes 13 pourraient aussi être directement fixées (par exemple par soudage) sur la demi-coque 17 du convertisseur de couple 3. En se reportant à présent aux figures 2 et 5, on voit que des éléments du type Velcro@ ou Dual-lock@ 21 sont interposés entre la plaque 5 et la platine 15. Ces éléments du type Velcro@ ou Dual-lock@ 21 peuvent être fixés sur la plaque 5 et sur la platine 15 par secteurs, ou bien recouvrir l'intégralité de la surface de cette plaque et de cette platine. On se reporte à présent aux figures 7 à 11, sur lesquels on a représenté un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation ainsi que dans les suivants, on se bornera à décrire les différences par rapport au mode de réalisation précédent. Comme cela est particulièrement visible sur la figure 11, dans ce deuxième mode de réalisation, les clavettes de chaque paire 13 comprennent des lèvres 23 sur leurs bords, ces lèvres conformées de manière à réaliser un encliquetage lorsqu'on plaque axialement ces clavettes contre les éléments retroussés 11. Comme cela est visible sur les figures 12 et 13, ces lèvres 23 peuvent être respectivement usinées ou embouties. Ce deuxième mode de réalisation se différencie du précédent également en ceci qu'il n'y a pas d'élément du type Velcro@ ou Dual-lock@ interposé entre la plaque 5 et la platine 15 (ou la demi-coque 17). On se reporte à présent aux figures 14 à 18, sur lesquelles on a représenté un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation se différencie du précédent en ceci que la plaque 5 comprend au moins un alésage 25a, 25b, 25c, en ce qu'au moins un doigt 27a, 27b, 27c est solidaire du convertisseur 3 (ce doigt peut être par exemple fixé sur la platine 15), et en ce qu'un bloc en matériau élastomère 29a, 29b, 29c est enfilé sur chaque doigt 27a, 27b, 27c de manière à s'engager axialement de manière frottante à l'intérieur de l'alésage 25a, 25b, 25c. Un organe de blocage tel qu'un circlip 30a, 30b, 30c est disposé à l'extrémité de chaque doigt 27 de manière à maintenir chaque bloc 29 sur son doigt associé. De préférence, comme cela visible notamment sur les figures 14 et 16, les alésages 25, les doigts 27 et les blocs 29 sont au nombre de trois et sont disposées sensiblement à 120 par rapport à l'axe A. Comme cela apparaît clairement sur les figures 19 à 21, la liaison entre chaque bloc 29 et chaque alésage 25 peut être respectivement : du type à encliquetage, du type à adhérence, et du type mixte (adhérence + encliquetage). Comme cela apparaît sur les figures 22 à 24, les alésages 25 peuvent être obtenus respectivement : par apport (avec soudage par exemple) d'une pièce cylindrique creuse 31 sur la plaque 5, par accolement (par collage par exemple) d'une plaque usinée relativement épaisse 33 sur la plaque 5 ; ou par usinage direct d'une plaque épaisse 5. On se reporte à présent aux figures 25 à 28, sur lesquelles on a représenté un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation se différencie du précédent tout d'abord en ceci qu'il n'y a plus de platine 15 ni de paires de clavettes 13, et en ceci que des éléments du type Velcro@ ou Dual-lock@ sont interposés entre la plaque 5 et la demi-coque 17. En outre, une pluralité (de préférence six disposés à 60 par rapport à l'axe A) de plots 37a à 37f sont fixés sur la demi-coque 17 et sont adaptés pour s'engager axialement à l'intérieur d'alésages correspondants dans la plaque 5. De préférence, ces alésages présentent en alternance des diamètres correspondant sensiblement à ceux des plots 37 (diamètres dits petits ), et des diamètres sensiblement plus grands que ceux de ces plots (diamètres dits grands ). Des blocs en matériau élastomère 39a, 39c, 39e sont enfilés sur les plots 37 de grand diamètre, et coopèrent de manière non frottante avec les alésages correspondants formés dans la plaque 5. On se reporte à présent aux figures 29 à 32, sur lesquelles on a représenté un cinquième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation se différencie du précédent en ceci qu'il n'y a plus d'élément du type Velcro@ ou Dual-lock@, et en ceci que les blocs en matériau élastomère 29 sont analogues à ceux du troisième mode de réalisation. On se reporte à présent aux figures 33 à 36, sur lesquelles on a représenté un sixième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation se différencie du premier mode de réalisation en ceci qu'il n'y a plus de platine 15 ni de paires de clavettes 13, et en ceci que la plaque 5 et la demi-coque 17 comprennent à leur périphérie des crans d'indexation complémentaires 41. On se reporte à présent aux figures 37 à 40, sur lesquelles on a représenté un septième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation se différencie du mode de réalisation précédent en ceci qu'il n'y a plus d'élément du type Velcro@ ou Dual-lock@ 21, mais des doigts 27 fixés sur la demi-coque 17, des blocs en matériau élastomère 29 enfilés sur ces doigts et coopérant de manière frottante avec des alésages formés dans une plaque relativement épaisse 33 accolée à la plaque 5 (agencement du type de celui représenté à la figure 23). Le mode de fonctionnement et les avantages du dispositif selon l'invention sont les suivants. On distingue deux catégories de moyens : les moyens pour bloquer la plaque 5 en rotation par rapport au convertisseur 3, et les moyens pour bloquer axialement cette plaque par rapport à ce convertisseur. Le tableau suivant indique quels sont les éléments qui remplissent chacune de ces deux fonctions dans les modes de réalisation 1 à 7 : Blocage en rotation Blocage axial 1 mode de réalisation Eléments retroussés 11 + Elément du type Velcro@ (figures 1 à 6) paires de clavettes 13 ou Dual-lock@ 21 2eme mode de réalisation Eléments retroussés 11 + Lèvres 23 (figures 7 à 13) paires de clavettes 13 3eme mode de réalisation Paires de clavettes 13 Doigts 27 + blocs 29 (figures 14 à 24) 4eme mode de réalisation Plots 37 + blocs 39 Elément du type Velcro@ (figures 25 à 28) ou Dual-lock@ 21 5eme mode de réalisation Plots 37 Doigts 27 + blocs 29 (figures 29 à 32) 6eme mode de réalisation Crans d'indexation 41 Elément du type Velcro@ (figures 33 à 35) ou Dual-lock@ 21 7eme mode de réalisation Crans d'indexation 41 Doigts 27 + blocs 29 (figures 37 à 40) Pour coupler le vilebrequin 1 au convertisseur de couple 3, on procède de la manière suivante : on commence par fixer la plaque 5 sur le vilebrequin 1 au moyen des vis 7, puis on rapproche axialement l'ensemble formé par la plaque 5 et le vilebrequin 1 du convertisseur de couple 3 jusqu'à ce que les moyens de blocage en rotation consignés dans le tableau ci-dessus coopèrent. Ce faisant, on fait également coopérer entre eux les moyens de blocage axial. On obtient de la sorte un couplage permettant de verrouiller les mouvements relatifs du vilebrequin 1 à la fois en rotation et en translation axiale. Dans le cas de l'utilisation d'un élément du type Velcro (D ou Dual-lock@ 21, les tolérances devront être choisies de manière à permettre un léger déplacement tangentiel de la plaque 5 par rapport au convertisseur 3, de manière à éviter les efforts de cisaillement susceptibles de détériorer les éléments 21. Pour rompre la liaison assurée par les éléments du type Velcro@ ou Dual-lock@ 21, on peut exercer un effort de traction tendant à éloigner le vilebrequin 1 du convertisseur de couple 3, et/ou insérer un outil entre la plaque 5 et le convertisseur de couple 3 de manière vaincre localement la tenue en traction des éléments 21. Dans le cas du deuxième mode de réalisation (voir figures 7 à 13), pour rompre la liaison assurée par les paires de clavettes 13, il faut pincer ces clavettes de manière à les libérer des éléments retroussés 11. Dans le cas du quatrième mode de réalisation (figures 25 à 28), les blocs en matériau élastomère 39 sont écrasés lors de la transmission de couple, engendrant ainsi une légère rotation du vilebrequin 1 par rapport au convertisseur de couple 3. Cette légère rotation permet d'amener les plots 37 en contact avec la plaque 5. On obtient de la sorte une transmission de couple optimale car la présence d'un jeu tangentiel de montage ne provoquera pas de bruit d'utilisation grâce à l'amortissement des blocs an matériau élastomère 39. Dans les cas des sixième et septième modes de réalisation (figures 33 à 40), il sera prévu un jeu tangentiel suffisant entre les dents et les creux des crans d'indexation 41, afin d'éviter l'hyperstaticité de la liaison. Comme on peut le comprendre à présent, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un blocage en rotation la plaque d'entraînement par rapport au convertisseur de couple par un simple mouvement relatif de ces organes : il n'est donc plus nécessaire d'avoir recours à des goujons ou à d'autres moyens de fixation dont la mise en oeuvre est peu commode et peu adaptée à une production en série. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre d'exemple illustratif et non limitatif. C'est ainsi par exemple que le nombre et la disposition des moyens de blocage de la plaque 5 par rapport au convertisseur de couple 3 pourraient varier par rapport à ce qui a été exposé, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour coupler une plaque d'entraînement (5) solidaire d'un vilebrequin (1) à un convertisseur de couple (3), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (11 a, 11 b, 11 c, 13a, 13b, 13c ; 37a à 37f, 39a, 39c, 39e ; 41) pour réaliser un blocage en rotation de ladite plaque (5) par rapport audit convertisseur (3) sous le seul effet d'un rapprochement axial de ladite plaque (5) par rapport audit convertisseur (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage en rotation comprennent d'une part des premiers moyens (11a, 11b, 11c ; 41) solidaires de ladite plaque (5) et d'autre part des deuxièmes moyens (13a, 13b, 13c ; 37a à 37f, 39a, 39c, 39e ; 41) solidaires dudit convertisseur (3), ces premiers et deuxièmes moyens étant conformés pour s'emboîter axialement les uns dans les autres. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comprennent au moins une ouverture (9a, 9b, 9c) formée dans ladite plaque (5) et en ce que lesdits deuxièmes moyens (13a, 13b, 13c ; 37a à 37f, 39a, 39c, 39e) sont adaptés pour s'insérer axialement dans ladite ouverture. 4. Dispositif selon la revendication 3, ladite plaque (5) étant relativement peu épaisse, caractérisé en ce que ladite ouverture (9a, 9b, 9c) est bordée par deux éléments retroussés (11 a, 11 b, 11 c), et en ce que lesdits deuxièmes moyens comprennent deux clavettes (13a, 13b, 13c) adaptées pour se plaquer axialement contre lesdits deux éléments. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite ouverture comprend un alésage solidaire ladite plaque et en ce que lesdits deuxièmes moyens comprennent un plot (37a à 37f) adapté pour s'engager axialement à l'intérieur dudit alésage. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend trois ouvertures (9a, 9b, 9c) disposées sensiblement à 120 sur ladite plaque (5), et autant de deuxièmes moyens (13a, 13b, 13c ; 37a à 37f, 39a, 39c, 39e) solidaires dudit convertisseur (3) conformés pour s'emboîter axialement dans lesdites ouvertures. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens (13a, 13b, 13c ; 37a à 37f, 39a, 39c, 39e ; 41) sont fixés sur une tôle (15) rapportée sur ledit convertisseur (3). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens (13a, 13b, 13c ; 37a à 37f, 39a, 39c, 39e ; 41) sont fixés directement sur ledit convertisseur (3). 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens et lesdits deuxièmes moyens comprennent des crans d'indexation complémentaires (41). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (21 ; 23 ; 27a, 27b, 27c, 29a, 29b, 29c) pour réaliser un blocage axial de ladite plaque (5) par rapport audit convertisseur (3) sous le seul effet dudit rapprochement axial. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage axial comprennent des éléments du type Velcro@ ou Dual-lock@ (21) interposés entre ladite plaque (5) et ledit convertisseur (3). 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage axial comprennent d'une part au moins un alésage (25a, 25b, 25c) solidaire de ladite plaque (5) et d'autre part au moins un doigt (27a, 27b, 27c) solidaire dudit convertisseur (3), un bloc en matériau élastomère (29a, 29b, 29c) étant enfilé sur ledit doigt de manière à s'engager axialement de manière frottante à l'intérieur dudit alésage. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit bloc en matériau élastomère (29a, 29b, 29c) est adapté pour adhérer à l'intérieur dudit alésage (25a, 25b, 25c). 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit bloc en matériau élastomère (29a, 29b, 29c) et ledit alésage (25a, 25b, 25c) sont conformés pour réaliser une liaison par encliquetage. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 lorsqu'elle dépend de la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage axial comprennent des lèvres (23) formées sur les bords desdites clavettes (13a, 13b, 13c), adaptées pour recouvrir au moins partiellement les bords desdits éléments (11 a, 11 b, 11 c). 16. Procédé de couplage d'un vilebrequin (1) sur un convertisseur de couple (3) au moyen d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - fixer ladite plaque (5) sur ledit vilebrequin (1), et à - rapprocher axialement l'ensemble formé par ladite plaque (5) et ledit vilebrequin (1) dudit convertisseur (3) jusqu'à ce que lesdits moyens de blocage en rotation deviennent opérationnels.