Brevet FR2822907A1 — publié le 20021004

VOLANT MOTEUR A COURONNE DENTÉE Contexte de l'invention - Domaine de l'invention La présente invention concerne un volant moteur comportant une couronne dentée, qui est formé par la fixation de la couronne dentée, entraînée par un pignon d'attaque d'un démarreur, sur le volant moteur fixé sur un vilebrequin. - Description du contexte Les causes de bruits générés par une partie d'engagement entre un pignon d'attaque d'un démarreur et une couronne dentée d'un volant moteur au moment de la mise en marche d'un moteur sont, par exemple la vibration de la couronne dentée, qui vient de l'impact d'un engagement entre le pignon d'attaque et la couronne dentée, un impact provoqué par l'entraînement du pignon d'attaque, des erreurs de profil des dents des engrenages, une modification du couple d'un vilebrequin, etc. Par exemple, dans la publication de modèle d'utilité japonaise non examinée JP-A-63- 28881, la vibration de la couronne dentée est amortie en disposant un élément élastique entre le volant moteur et la couronne dentée. La figure 5 est une vue latérale d'un moteur connu qui utilise un volant moteur comportant une couronne dentée et un démarreur. La figure 6 est une vue en coupe transversale du volant moteur comportant la couronne dentée. La figure 7 est une vue en coupe transversale suivant la ligne I-I de la figure 6. Sur la figure 5, la couronne dentée 3 est fixée sur le volant moteur 2, qui est fixé sur une extrémité du vilebrequin du moteur, dans lequel la couronne dentée 3 est en engagement avec un pignon d'attaque 4 de manière à être entraînée par le démarreur S. Une structure de fixation de la couronne dentée 3 sera décrite en faisant référence aux figures 6 et 7. Un degré annulaire 5 est formé dans une périphérie extérieure du volant moteur 2 sur un côté extérieur de manière à recevoir la couronne dentée 3. Une surface latérale interne et une périphérie interne de la couronne dentée 3 sont montées sur le degré annulaire 5 du volant moteur 2 par l'intermédiaire d'un élément élastique 6. L'élément élastique 6 est monté sur le volant moteur 2 et sur la couronne dentée 3 par frittage, collage, etc. Sur les surfaces du volant moteur 2 et de la couronne dentée en opposition l'une par rapport à l'autre, il est formé une pluralité de paires de retraits 8 et de saillies 9 en engagement mutuel avec un espace prédéterminé 7. Sur une surface latérale externe du volant moteur 2, une plaque latérale 11, en opposition à une surface latérale externe de la couronne dentée 3, est fixée à l'aide d'une pluralité de vis 12 sur la surface latérale extérieure de la couronne dentée 3 avec un espace prédéterminé 10. Le fonctionnement sera ensuite décrit. Lorsque le démarreur S est actionné pour mettre le moteur en marche, le pignon d'attaque 4 s'engage avec la couronne dentée 3, et la couronne dentée 3 est mise en rotation simultanément. Une force d'entraînement est transmise au volant moteur 2 par l'intermédiaire de l'élément élastique 6 afin de lancer le vilebrequin, ce qui permet la mise en marche du moteur. Lors de la mise en marche du moteur, lorsque la couronne dentée 3 est mise en vibration par un impact d'engagement entre le pignon d'attaque 4 et la couronne dentée 3, un couple d'entraînement en impulsion du pignon d'attaque, des erreurs de profil de dents des engrenages 3 et 4, une modification du couple du vilebrequin 1, etc., la vibration est amortie par déformation élastique de l'élément élastique 6, par exemple par constriction, déformation et cisaillement. De plus, du fait qu'il n'existe pas de partie métallique de contact entre le volant moteur 2 et la plaque latérale 11, un bruit généré d'ordinaire par la partie d'engagement entre les engrenages 3 et 4 peut être considérablement réduit. Toutefois, le volant moteur connu comportant la couronne dentée pose un problème en ce sens où la précision de dimension du volant moteur comportant la couronne dentée dans le sens radial est insuffisante du fait que l'élément élastique 6 est disposé, comme décrit ci-dessus, sur presque la totalité de la périphérie entre le volant moteur 2 et la couronne dentée 3. En d'autres termes, du fait que le caoutchouc ou autre matériau qui forme l'élément élastique 6 est élastique, il est difficile d'obtenir des dimensions de haute précisions en comparaison avec le cas où un corps rigide, comme un métal, est utilisé. Il en résulte qu'il se pose un problème en ce sens où les dimensions radiales de l'ensemble du volant moteur comportant la couronne dentée sont affectées. De plus, étant donné que l'élément élastique 6 est monté sur le volant moteur et sur la couronne dentée 3 par frittage, collage ou autre, des étapes de frittage ou de collage complémentaires sont nécessaires, ce qui pose un problème quant à la facilité d'assemblage. De plus, du fait que le volant moteur 2 et la couronne dentée 3 sont intégrés sur presque la totalité de la périphérie par l'élément élastique 6 par frittage, collage ou autre, lorsqu'un excédent de couple plus élevé qu'une valeur prédéterminée est transmis depuis le démarreur S jusqu'à la couronne dentée 3 par l'intermédiaire du pignon d'attaque 4, l'excédent de couple est appliqué directement à l'élément élastique 6 dans le sens de sa périphérie, il se pose un problème en ce sens où l'élément élastique 6, qui est mince dans le sens radial, se brise en recevant une force importante dans le sens de sa périphérie. De plus, étant donné que les retraits 8 et les saillies 9, qui sont respectivement formés sur les surfaces périphériques opposées du volant moteur 2 et de la couronne dentée 3, sont en opposition au travers d'espaces 7, lorsque le pignon d'attaque 4 est engagé avec la couronne dentée 3, et que la couronne dentée 3 est mise en rotation, les saillies 9 de la couronne dentée 3 se déplacent dans le sens de la périphérie d'une valeur égale aux espaces 7 par la force de rotation, et sont en contact avec une surface de paroi des retraits 8 du volant moteur 2, ce qui provoque un problème de bruit dû à ce contact. Résumé de l'invention Un objet de la présente invention est de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus inhérents à la technique connue et de fournir un volant moteur comportant une couronne dentée dont la précision des dimensions est élevée, dont la facilité de montage est excellente, et dont le bruit d'impact peut être réduit en relâchant une force d'impact provoquée par l'engagement d'un pignon d'attaque avec la couronne dentée. Selon un premier aspect de la présente invention, il est fourni un volant moteur comportant une couronne dentée, qui est formé par fixation de la couronne dentée, entraîné par un engagement avec un pignon d'attaque d'un démarreur, sur le volant moteur, directement connecté à un vilebrequin, dans lequel, des saillies et des retraits sont formés sur une périphérie externe du volant moteur, des saillies et des retraits sont formés sur une périphérie interne de la couronne dentée, et les saillies et les retraits du volant moteur sont en engagement avec les saillies et les retraits de la couronne dentée avec un espace prédéterminé, et un élément élastique est introduit à l'intérieur de l'espace. Selon un second aspect de la présente invention, il est fourni le volant moteur comportant la couronne dentée, dans lequel, le volant moteur est en opposition avec la couronne dentée avec un certain espace de manière à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre. Selon un troisième aspect de la présente invention, il est fourni le volant moteur comportant la couronne dentée, dans lequel, le volant moteur est en engagement avec un filetage à découvert dans des parties où le volant moteur et la couronne dentée sont directement en opposition l'un par rapport à l'autre par un filetage à découvert, ceci étant suffisant pour que le volant moteur et la couronne dentée puissent coulisser l'un par rapport à l'autre lorsqu'un couple prédéterminé est appliqué sur la couronne dentée par l'intermédiaire du pignon d'attaque. Selon un quatrième aspect de la présente invention, il est fourni le volant moteur comportant la couronne dentée, qui comprend en outre : une plaque destinée à fixer le volant moteur et l'élément élastique dans leur sens axial et à empêcher que se sépare la couronne dentée. Selon un cinquième aspect de la présente invention, il est fourni le volant moteur comportant la couronne dentée, dans lequel l'élément élastique comporte une saillie en pression sur la couronne dentée dans le sens axial. Brève description des dessins Une appréciation plus complète et une meilleure compréhension de la présente invention et des avantages qui en résultent seront facilement faites en faisant référence à la description détaillée qui suit et en liaison avec les dessins d'accompagnement, dans lesquels : La figure 1 est une vue avant d'un volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation no 1 de la présente invention ; La figure 2a est une vue en coupe transversale du volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation nO 1 de la présente invention ; La figure 2b est une vue en coupe transversale du volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation nO 1 de la présente invention ; La figure 2c est une vue en coupe transversale du volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation nO 1 de la présente invention ; La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un volant moteur comportant une couronne dentée selon le mode de réalisation no 3 de la présente invention ; La figure 4a est une vue en coupe transversale d'une partie du volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation nO 3 de la présente invention ; La figure 4b est une vue en coupe transversale du volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation nO 3 de la présente invention ; La figure 5 est une vue latérale représentant une partie d'un moteur comprenant un volant moteur connu comportant une couronne dentée et un démarreur ; La figure 6 est une vue en coupe transversale du volant moteur comportant la couronne dentée conventionnel ; et La figure 7 est une vue en coupe transversale du volant moteur connu comportant la couronne dentée. Description détaillée des modes de réalisation préférés Il sera fait à présent une description détaillée des modes de réalisation préférés de la présente invention en faisant référence aux figures 1 à 4b, dans lesquelles des repères identiques sont utilisés pour les parties similaires ou identiques, et la description de ces parties sera omise. - Mode de réalisation no 1 La figure 1 est une vue avant d'un volant moteur comportant la couronne dentée selon le mode de réalisation no 1 de la présente invention. La figure 2a est une vue en coupe transversale suivant une ligne A-A de la figure 1 ; la figure 2b est une vue en coupe transversale suivant une ligne BB de la figure 1 ; et la figure 2c est une vue en coupe transversale suivant une ligne C-C de la figure 1. Sur la figure 1, la couronne dentée 3 est fixée sur le volant moteur 2, qui est fixé sur une extrémité d'un vilebrequin 1 d'un moteur, dans lequel, comme décrit dans la technique connue, la couronne dentée 3 est entraînée par un démarreur par l'intermédiaire d'un pignon d'attaque (non montré). Une structure de fixation de la couronne dentée 3 sera décrite en détails. Une pluralité de retraits 2b est formée sur une périphérie externe du volant moteur. D'autre part, une pluralité de saillies 3b est formée dans une périphérie interne de la couronne dentée, dans laquelle les saillies sont en engagement avec les retraits 2b de la périphérie externe du volant moteur 2, de manière à être appariés. Des espaces prédéterminés sont formés entre les retraits 2b de la périphérie externe du volant moteur et les saillies 3b de la périphérie interne de la couronne dentée 3. Des éléments élastiques 6, par exemple en caoutchouc, sont incorporés dans les espaces. Les éléments élastiques sont conçus de manière à être plus petits que les espaces prédéterminés de manière à garder des jeux en tant que volumes de compression lorsque les éléments élastiques 6 sont déformés lors de la réception d'une force de rotation de la couronne dentée 3. D'autre part, la pluralité de saillies 2a, formée sur la périphérie externe du volant moteur, est directement en opposition avec la pluralité de retraits 3a, formée sur la périphérie interne de la couronne dentée 3, sans interférence des éléments élastiques 6. Ces parties en opposition directe ne sont pas montées par frittage, ni collage ou autre procédé, mais où ces parties sont simplement en contact les unes avec les autres, ou en opposition les unes par rapport aux autres avec un très petit espace, ce qui permet un déplacement en coulissement entre les saillies 2a et les retraits 3a. De manière à empêcher que la couronne dentée se détache, une plaque 13 est fixée sur le volant moteur 2 à l'aide de vis 12. Bien qu'elle ne soit pas montrée, une surface latérale du volant moteur 2 et une surface latérale de l'élément élastique 6 ne sont pas alignées sur une surface latérale de la couronne dentée 3, dans laquelle des degrés très petits sont formés entre ces surfaces. Ainsi, bien que la surface latérale du volant moteur 2 et la surface latérale de l'élément élastique soient comprimées de manière à venir en contact avec la plaque 13, un petit espace est conservé entre la couronne dentée 3 et la plaque 13. Cette structure sera décrite en détails dans le mode de réalisation nO 3 de la présente invention. Le fonctionnement sera à présent décrit. Lorsque le démarreur est mis en action afin de mettre le moteur en marche, le pignon d'attaque s'engage avec la couronne dentée 3, et simultanément, la couronne dentée 3 est mise en rotation. Au moment où le pignon d'attaque s'engage avec la couronne dentée 3, une force d'impact très importante est appliquée sur la couronne dentée 3. Toutefois, étant donné que les saillies 2a de la périphérie externe du volant moteur 2 et les retraits 3a de la périphérie interne de la couronne dentée ne sont pas assemblés, mais qu'ils sont simplement en contact les uns avec les autres ou en opposition les uns par rapport aux autres, les très petits espaces s'interposant entre eux, la couronne dentée 3 est mise en rotation dans un sens périphérique. Immédiatement après le début de la rotation, les saillies 3b de la périphérie interne de la couronne dentée s'engagent avec les éléments élastiques 6 afin de faire tourner les éléments élastiques 6 tout en comprimant les éléments élastiques 6 dans le sens de la périphérie. Ainsi, les éléments élastiques 6 transmettent une force de rotation au volant moteur 2 en poussant les saillies 2a de la périphérie externe du volant moteur 2 dans le sens de la périphérie tout en relâchant la force de l'impact. Comme décrit ci-dessus, selon ce mode de réalisation, étant donné que les éléments élastiques 6 sont introduits dans les espaces prédéterminés situés entre les retraits 2b de la périphérie externe du volant moteur 2 et les saillies 3b de la périphérie interne de la couronne dentée, qui correspondent aux espaces 7 de la technique connue, il est possible de relâcher la force d'impact qui se produit lorsque le pignon d'attaque s'engage avec la couronne dentée 3, et d'empêcher une émission de bruit provoquée par le contact entre les retraits et les saillies du volant moteur 2 et de la couronne dentée 3 existant dans la technique connue. De plus, les saillies 3b de la périphérie interne de la couronne dentée s'engagent avec les éléments élastiques 6 afin de comprimer et de faire tourner les éléments élastiques 6 dans le sens de la périphérie, ce qui élimine tout risque de rupture des éléments élastiques 6, à l'inverse de la technique connue. De plus, étant donné que les éléments élastiques 6 sont disposés entre les retraits 2b de la périphérie externe du volant moteur et les saillies 3b de la périphérie interne de la couronne dentée, il n'est pas nécessaire d'assembler les retraits aux saillies par frittage, collage ou autre procédé, à l'inverse de la technique connue. En conséquence, les éléments élastiques 6 sont simplement engagés, les étapes de frittage, de collage ou similaire deviennent inutiles, et l'assemblage est facilité. De plus, étant donné qu'aucun élément élastique 6 n'est disposé entre la saillie 2a de la périphérie externe du volant moteur et le retrait 3a de la périphérie interne de la couronne dentée de manière à ce qu'ils soient directement en opposition l'une par rapport à l'autre, et qu'un élément élastique 6 qui n'a pas une précision de dimension suffisante n'est pas utilisé, il est possible d'améliorer la précision des dimensions radiales du volant moteur comportant la couronne dentée. De plus, étant donné que la saillie 2a de la périphérie externe du volant moteur est en opposition au retrait 3a de la périphérie interne de la couronne dentée en laissant entre eux un très petit espace, par exemple lorsque un couple excessif supérieur à une valeur prédéterminée, est appliqué à la couronne dentée 3, la couronne dentée 3 glisse sur le volant moteur 2 afin d'empêcher que l'excès de couple soit directement appliqué sur le volant moteur 2 de manière à relâcher la force de l'impact. - Mode de réalisation nO 2 Bien que, dans le mode de réalisation nO 1, les saillies 2a de la périphérie externe du volant moteur soient simplement en contact avec les retraits 3a de la périphérie interne de la couronne dentée ou en opposition avec les retraits 3a de la périphérie interne de la couronne dentée avec de très petits espaces entre eux, ces parties sont dans un engagement à faible interférence dans le mode de réalisation nO 2. La faible interférence signifie que les saillies 2a de la périphérie externe du volant moteur peuvent glisser sur les retraits 3a de la périphérie interne de la couronne dentée lorsqu'un couple prédéterminé est appliqué à la couronne dentée 3 par l'intermédiaire du pignon d'attaque. Étant donné que les saillies 2a et les retraits 3a sont en engagement par la faible interférence, lorsqu'un couple ordinaire est appliqué à la couronne dentée 3, les saillies 2a et les retraits 3a sont mis simultanément en rotation. Toutefois, lorsqu'un excès de couple supérieur à une valeur prédéterminée est appliqué à la couronne dentée 3, les saillies 2a glissent sur les retraits 3a, et la couronne dentée 3 se met en rotation. Ensuite, les saillies 3b de la périphérie interne de la couronne dentée sont engagées avec les éléments élastiques 6 afin de comprimer et de faire tourner les éléments élastiques 6 dans le sens de la périphérie, et les éléments élastiques 6 transmettent une force de rotation au volant moteur 2 en poussant les saillies 2a de la périphérie externe du volant moteur dans le sens de la périphérie tout en relâchant une force d'impact. En conséquence, lorsqu'un couple excessif supérieur à la valeur prédéterminée, est appliqué à la couronne dentée 3, il est possible de relâcher la force d'impact afin d'empêcher que l'excès de couple soit directement appliqué au volant moteur par le déplacement en glissement entre le volant moteur 2 et la couronne dentée 3. - Mode de réalisation no 3 La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un volant moteur comportant une couronne dentée selon le mode de réalisation nO 3 de la présente invention, dans laquelle la vue en coupe transversale correspond à la ligne A-A de la figure 1. Les figures 4a et 4b sont des vues en coupe transversale de parties de fixation de la couronne dentée de la figure 3. Comme indiqué, la structure de ce mode de réalisation diffère des modes de réalisation décrits ci-dessus en ce sens où une saillie 6a est formée dans les éléments élastiques 6 afin de pousser la couronne dentée 3 dans le sens axial. La figure 4a représente un état précédant la fixation de la plaque 13. Comme indiqué, une surface latérale du volant moteur 2 est décalée d'une surface latérale de la couronne dentée 3 d'un degré Ll, et la surface latérale du volant moteur 2 est décalée d'une surface latérale de l'élément élastique 6 d'un degré L2. A partir de cet état, lorsque la plaque 13 est fixée de la manière indiquée sur la figure 4b, la surface latérale de l'élément élastique 6, en compression dans le sens axial du volant moteur comportant la couronne dentée, est aligné sur la surface latérale du volant moteur 2. D'autre part, la plaque 13 est fixée sur le volant moteur 2 à l'aide de vis 12 dans un état où la plaque 13 est en contact avec la surface latérale du volant moteur 2. Il en résulte qu'un espace LI est formé entre la plaque 13 et la couronne dentée 3. De plus, les saillies 6a des éléments élastiques 6 sont logées dans une partie formée par chanfreinage de la couronne dentée 3, ce qui, permet aux saillies 6a de pousser la couronne dentée 3 dans le sens axial. Lorsque la plaque 13 est fixée directement comme dans le mode de réalisation no 1, même si la plaque 13, le volant moteur 2, et les éléments élastiques 6 sont fixés ensemble, la couronne dentée 3 est indirectement en contact avec le volant moteur 2 afin de provoquer une vibration de la couronne dentée 3. De plus, lorsqu'une plaque 13 est fixée sur la couronne dentée 3 de manière à être en contact direct, il existe un danger de bruit et d'usure provoqués par éraflures entre la plaque 13 et la couronne dentée 3 lors de l'amortissement de l'impact. En conséquence, en cas d'utilisation de la structure décrite dans le mode de réalisation nO 3, la plaque 13 fixée sur la surface latérale du volant moteur 2 est en contact indirect avec la surface latérale de la couronne dentée 3, et est fixée de manière indirecte par une force de pression en provenance des saillies 6a formées dans les éléments élastiques 6, ce qui permet d'empêcher un fléchissement de la couronne dentée 3 et des éraflures entre la plaque 13 et la couronne dentée 3. De plus, la forme des saillies 6a ne se limite pas à celle représentée sur les figures 4a et 4b, et toute autre forme qui permette de fixer la couronne dentée 3 dans le sens axial et permettant la réception de la force de pression en provenance de la plaque 13 peut être utilisée. Le premier avantage du volant moteur comportant la couronne dentée selon la présente invention réside dans le fait que la précision des dimensions est élevée, que la facilité d'assemblage est excellente, et que le bruit d'impact peut être réduit en relâchant une force d'impact qui s'applique lorsque le pignon d'attaque est en engagement avec la couronne dentée. Le second avantage du volant moteur comportant la couronne dentée selon la présente invention réside dans le fait qu'une force d'impact provoquée par un excès de couple supérieur à une valeur prédéterminée peut être relâchée lorsqu'elle est appliquée. Le troisième avantage du volant moteur comportant la couronne dentée selon la présente invention réside dans le fait qu'il est possible d'empêcher une usure de la couronne dentée et de la plaque, et qu'il est possible d'empêcher que la couronne dentée se détache. Le quatrième avantage du volant moteur comportant la couronne dentée réside dans le fait que la couronne dentée et les éléments élastiques peuvent être fixés sur le volant moteur tout en empêchant une usure de la couronne dentée et de la plaque. REVENDICATIONS 1. Volant moteur (2) comportant une couronne dentée (3), qui est formé par fixation de la couronne dentée (3), entraîné par un engagement avec un pignon d'attaque d'un démarreur, sur le volant moteur (2), directement connecté à un vilebrequin (1), caractérisé en ce que des saillies et des retraits (2a, 2b) sont formés sur une périphérie externe du volant moteur (2), des saillies et des retraits (3a, 3b) sont formés sur une périphérie interne de la couronne dentée (3), et les saillies et les retraits (2a, 2b) du volant moteur (2) sont en engagement avec les saillies et les retraits (3a, 3b) de la couronne dentée (3) avec un espace prédéterminé, et un élément élastique (6) est introduit à l'intérieur de l'espace. 2. Volant moteur (2) comportant la couronne dentée (3) selon la revendication 1, dans lequel le volant moteur (2) est en opposition avec la couronne dentée (3) avec un certain espace de manière à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre. 3. Volant moteur (2) comportant la couronne dentée (3) selon la revendication 1, dans lequel le volant moteur (2) est en engagement avec une faible interférence dans des parties où le volant moteur (2) et la couronne dentée (3) sont en opposition directe par une faible interférence suffisante pour permettre le coulissement l'un par rapport à l'autre du volant moteur (2) et de la couronne dentée (3) lorsqu'un couple prédéterminé est appliqué à la couronne dentée (3) par l'intermédiaire du pignon d'attaque (4). 4. Volant moteur (2) comportant la couronne dentée (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre : une plaque (13) destinée à fixer le volant moteur (2) et l'élément élastique (6) dans leur sens axial et à empêcher le détachement de la couronne dentée (3). 5. Volant moteur (2) comportant la couronne dentée (3) selon la revendication 4, dans lequel l'élément élastique (6) comporte une saillie (6a) en pression sur la couronne dentée (3) dans le sens axial.