Brevet FR2902164A1 — publié le 20071214

La présente invention est relative à un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire muni de moyens de montage sur un arbre moteur, un volant secondaire monté concentriquement sur le volant primaire et des moyens logés dans le volant primaire pour coupler élastiquement en rotation ces volants. La présente invention est aussi relative à un procédé d'assemblage de ce double volant amortisseur. De tels doubles volants sont bien connus et sont couramment installés, en particulier, dans la ligne de transmission d'un véhicule automobile propulsé par un moteur à combustion interne, entre ce moteur et une boîte de vitesses, pour filtrer les acyclismes du couple délivré par un tel moteur. Comme représenté en coupe par un plan axial à la figure 1 du dessin annexé, un tel double volant amortisseur comprend classiquement un volant primaire 1 fixé coaxialement sur l'arbre de sortie (non représenté) du vilebrequin du moteur par des boulons tels que celui repéré 3, et un volant secondaire 2 monté coaxialement à rotation sur le volant primaire, en adjacence avec ce dernier, grâce à un palier 4. Le volant primaire porte couramment une couronne dentée 10 de démarreur. Il peut prendre la forme d'une pièce circulaire 1 en tôle épaisse propre à lui donner l'inertie souhaitée. Cette pièce est conformée de manière à loger une pluralité de ressorts à boudins 5a, 5b,... dans des chambres distribuées annulairement sur une même circonférence. Dans ces chambres les ressorts sont courbés axialement selon cette circonférence. Ils peuvent baigner dans un fluide visqueux ou un lubrifiant tel qu'une graisse. Entre les extrémités adjacentes de deux ressorts contigus quelconques passe une excroissance radiale d'un voile ou flasque 6 rendu solidaire du volant secondaire 2 par des rivets tels que celui référencé 7. Ces ressorts et ce voile constituent des moyens élastiques de couplage des rotations des deux volants 1 et 2. Ceux-ci peuvent en effet tourner l'un par rapport à l'autre d'un angle de faible amplitude, sous l'effet d'un à-coup du couple délivré par le moteur. Mais une telle rotation est contrée, quel que soit son sens, par l'appui élastique des excroissances du voile 6 sur l'une ou l'autre des extrémités des ressorts adjacents à ces excroissances. Ainsi la combinaison des inerties des volants 1 et 2 et des élasticités des ressorts 5a, 5b,... permet-elle d'amortir un à-coup de couple avant sa transmission à la boîte de vitesses, à travers un dispositif d'embrayage (non représenté) monté sur le volant secondaire 2 au moyen d'éléments de fixation et éventuellement de centrage tels que celui référencé 8 à la figure 1. Un jeu 9 de rondelles de frottement, interposé entre le voile 6 et le volant primaire 1, ajoute avantageusement une hystérésis dans le fonctionnement du dispositif d'amortissement. Toutes ces dispositions d'un double volant amortisseur sont bien connues de l'homme de métier et n'exigent donc pas une description plus complète dans le cadre de la présente demande de brevet. Les chambres formées dans la pièce en tôle épaisse 1 du volant primaire pour recevoir les ressorts 5a, 5b,... sont fermées par un couvercle 11 qui, dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, prend la forme d'une couronne convenablement profilée en section axiale. Selon des techniques couramment utilisées actuellement pour fixer ce couvercle, cette fixation s'opère par rivetage (voir FR-A-2 613 447) ou par soudage (voir FR-A-2 601 100). Ces deux techniques présentent l'inconvénient d'être de mise en oeuvre coûteuse. En particulier, le coût d'une chaîne de fabrication moderne équipée d'un poste de soudage sous rayonnement laser serait fortement grevé par le prix élevé d'un tel poste. Il y a aussi un coût en matériau consommable et le temps de cycle est long. La présente invention a précisément pour but de réaliser un double volant amortisseur dégagé de ces inconvénients, donc de fabrication simple et peu coûteuse. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire muni de moyens de montage sur un arbre moteur, un volant secondaire monté concentriquement sur le volant primaire, des moyens logés dans le volant primaire pour coupler élastiquement en rotation les volants, ce double volant amortisseur étant remarquable en ce que les moyens de couplage sont retenus dans le volant primaire par un couvercle fixé par déformation plastique sur ce volant. Comme on le verra plus loin en détail, il est alors possible de fixer le couvercle en un seul coup de presse à sertir, une telle presse étant de coût bien moindre que celui d'un poste de soudage au laser, en particulier. L'opération est en outre sûre, simple et rapide, donc de faible coût. Selon d'autres caractéristiques de la présente invention : - le volant primaire et le couvercle comprennent chacun une jupe périphérique circulaire, la jupe du couvercle s'ajustant exactement et concentriquement dans celle du volant et étant fixée sur celui-ci par un reflux de matière venu par pressage de la jupe du volant, - le reflux de matière est distribué par secteurs sur la périphérie de la jupe du couvercle, - le reflux de matière remplit des créneaux formés dans la jupe du couvercle, pour bloquer celui-ci en rotation sur le volant, - en variante, le volant primaire et le couvercle sont assemblés par un reflux de matière venue du couvercle par pressage, ce reflux de matière pouvant aussi être distribué par secteurs à la périphérie du volant et remplir des créneaux formés à la périphérie du volant, - quand le double volant est conçu pour être monté sur un arbre moteur par l'intermédiaire d'une pièce en tôle flexible propre à absorber des à-coups d'efforts axiaux, la pièce en tôle flexible peut être fixée par sertissage sur le volant primaire. Pour l'assemblage de ce double volant amortisseur, a) on dispose les moyens élastiques de couplage sur une pièce en tôle épaisse formant le volant primaire et conformée pour recevoir lesdits moyens, b) on dispose le couvercle de retenue de ces moyens sur la pièce en tôle épaisse, c) on fixe ledit couvercle sur ladite pièce en tôle épaisse par déformation plastique de l'un dudit couvercle et de ladite pièce et, d) on monte le volant secondaire sur le volant primaire et on le fixe sur les moyens élastiques de couplage des volants. Dans le cas d'un double volant monté sur une pièce en tôle flexible, préalablement à l'étape a), on fixe cette pièce sur la pièce en tôle épaisse par sertissage périphérique. Ce sertissage s'opère par reflux de matière venue de la pièce en tôle épaisse sur la périphérie de la pièce en tôle flexible. On bloque en rotation lesdites pièces l'une par rapport à l'autre par rivetage. Eventuellement aussi, préalablement à l'étape a), on fixe une couronne dentée de démarreur sur le volant primaire. 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 représente, en coupe par un plan axial, un premier mode de réalisation du double volant amortisseur suivant l'invention, déjà partiellement décrit en préambule de la présente description, - la figure 2 représente, en perspective, une fraction de la périphérie du double volant de la figure 1, qui révèle le détail d'un mode de réalisation préféré de la liaison du couvercle et du volant primaire, -la figure 3 représente, en coupe par un plan axial, une partie de la périphérie d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 4 représente, en coupe par un plan axial, un troisième mode de réalisation de l'invention. On revient à la figure 1 du dessin annexé pour décrire en détail les moyens utilisés pour fixer le couvercle 11 sur le volant primaire 1. Ce couvercle assure, en coopération avec des moyens d'étanchéité, du type joint aux silicones par exemple, ou une rondelle élastiquement déformable pouvant être en tôle, la fermeture des chambres contenant les ressorts 5a et 5b. Sur cette figure il apparaît que la périphérie du volant primaire 1 prend la forme d'une jupe annulaire la s'étendant parallèlement à l'axe X du double volant. Il apparaît aussi que la périphérie du couvercle 11 prend également la forme d'une jupe annulaire 11 a qui s'ajuste exactement et concentriquement contre la face interne de la jupe la du volant 1. Suivant une caractéristique de la présente invention, c'est au niveau de ces deux jupes la et 11a que s'opère la liaison du volant et du couvercle, par déformation plastique locale de la matière (métallique) constituant l'un au moins de ces deux organes. Ceci est illustré sur la figure 1 où, dans le cadre repéré A, il apparaît qu'un volume élémentaire 12 voisin de la face interne de la jupe la est vidé de la matière de cette jupe. Suivant l'invention, pendant l'opération d'assemblage, ce volume est vidé par un coup de presse selon l'axe X, qui assure un reflux de cette matière en 13, au-dessus du couvercle 11. La périphérie de celui-ci se trouve alors bloquée axialement entre une surface d'appui conforme du volant 1 et le reflux de matière 13, toujours solidaire de la jupe la. Le couvercle se trouve ainsi fixé par sertissage sur le volant. Une telle fixation présente de nombreux avantages. Le matériel nécessaire, une presse à sertir, est fiable et peu coûteux. L'opération est très rapide et s'intègre donc parfaitement dans une chaîne de fabrication de grande capacité à coût contenu. Diverses techniques de sertissage peuvent être mises en oeuvre pour fixer le couvercle sur le volant primaire. Le reflux de matière peut être continu, sur toute la longueur de la périphérie du couvercle. On préfère cependant réaliser des reflux de matière locaux, appliquant des contraintes moindres à la jupe du volant primaire. C'est ainsi que, comme représenté à la figure 2, le reflux de matière 13 peut avantageusement provenir d'un secteur angulaire S relativement étroit de la jupe la du volant 1, de tels secteurs angulaires étant, par exemple, régulièrement distribués au long de la périphérie de cette jupe. Avantageusement encore, ce reflux de matière peut être coulé dans un créneau 14, de tels créneaux étant prédécoupés dans la jupe 11 a du couvercle 11 en regard des points de sertissage. On assure ainsi un blocage supplémentaire, en rotation, du couvercle sur le volant. Selon un mode de réalisation équivalent à celui décrit ci-dessus, on remplace les créneaux par des ouvertures ou dépressions dans lesquelles des pattes formées sur le volant primaire sont insérées par sertissage. La matière refoulée peut aussi provenir du couvercle plutôt que du volant, comme illustré par la figure 3. Celle-ci représente la partie d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, correspondant à celle du premier mode qui est enfermée dans le cadre B de la figure 1. Sur cette figure 3, comme d'ailleurs sur la figure 4, des références numériques identiques à des références utilisées sur la figure 1 désignent des éléments ou organes identiques ou analogues. C'est ainsi que, du point de vue de sa structure générale, le mode de réalisation de la figure 3 se distingue de celui de la figure 1 essentiellement par l'association au volant primaire 1 d'une pièce en tôle flexible 15 (dont on décrira le rôle, bien connu, en liaison avec la figure 4) et la fixation d'une bague 16 sur la face externe de la périphérie du volant 1. En ce qui concerne la liaison volant 1-couvercle 11 qui nous intéresse plus particulièrement dans le cadre de la présente invention, il apparaît que le couvercle 11 représenté sur la figure 3 comprend un rebord périphérique 17 qui enveloppe celui du volant primaire et la face externe de la bague 16. Ainsi se trouvent délimités, régulièrement espacés sur la périphérie de l'ensemble des pièces 1, 11 et 16, des volumes élémentaires vides 18, propres à accueillir des reflux de matière venue de volumes élémentaires 19 du couvercle 11, emportés par pressage axial de ces éléments pour se couler dans ces volumes vides. Le volant et le couvercle se trouvent ainsi solidarisés, aussi bien selon leur axe qu'en rotation. Cette organisation des volumes 18 et 19 est analogue à l'organisation en secteurs et créneaux décrite en liaison avec le mode de réalisation de la figure 1. On se réfère maintenant à la figure 4 du dessin annexé où le double volant représenté est associé à au moins un mécanisme d'embrayage monté sur le volant secondaire 2, comme cela est classique dans un véhicule automobile propulsé par un moteur à combustion interne et muni d'une boîte de vitesses. Comme cela est bien connu, un tel au moins un mécanisme comprend essentiellement un disque de friction 20 interposé entre une face en regard du volant secondaire 2 et un plateau de pression 21 dudit mécanisme, pour coupler ou découpler sélectivement les rotations de l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses et de l'arbre de sortie du vilebrequin d'un moteur à combustion interne sur lequel est monté le double volant suivant l'invention. Une butée d'embrayage 22 est montée coulissante sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses pour commander, par l'intermédiaire d'un diaphragme 23, la position axiale du plateau de pression 21 et ainsi le découplage des deux arbres, ou leur couplage, par l'intermédiaire du disque de friction. Le diaphragme, le plateau et le disque sont protégés par un couvercle 24. Toutes ces caractéristiques sont classiques pour l'homme de métier et il n'est donc pas nécessaire de les décrire plus avant dans le cadre de la présente demande de brevet. Sur la figure 4 la référence 15 désigne une pièce en tôle flexible accolée et fixée sur le volant primaire 1 de manière à s'interposer entre ce dernier et l'arbre de sortie du vilebrequin sur lequel est monté le double volant de la figure 4. On sait qu'une telle pièce en tôle flexible permet d'absorber des à-coups d'efforts axiaux engendrés par les acyclismes du moteur à combustion interne, en plus des à-coups de couple mentionnés plus haut. Suivant la présente invention, on propose de fixer cette pièce 15 en tôle flexible sur le volant primaire 1 par un sertissage périphérique à la presse, de manière à profiter des avantages procurés par ce mode de fixation qui ont été évoqués plus haut. Sur la figure 4, il apparaît que ce sertissage est assuré par un bourrelet 25 venu par pressage du volant primaire 1, ce bourrelet bloquant axialement la pièce en tôle flexible contre une face de ce volant. Ce bourrelet peut être continu ou discontinu. Comme représenté sur la figure 4, la fixation de la pièce en tôle flexible peut être complétée par un rivetage 26 sur le volant primaire et un rivetage 27 sur le moyeu 28 de ce volant qui porte le palier 4 du volant secondaire 2. Selon la présente invention, pour assembler les doubles volants amortisseurs décrits ci-dessus, on fixe la couronne dentée 10 de démarreur et, éventuellement, la pièce 15 en tôle flexible, sur la pièce en tôle épaisse constituant le volant primaire 1. On dispose sur la pièce en tôle épaisse les différents organes constituant les moyens élastiques de couplage des deux volants : ressorts 5a, 5b..., voile 6, rondelles d'hystérésis 9, graisse, etc....On fixe ensuite le couvercle 11 sur la pièce en tôle épaisse par sertissage. On monte le volant secondaire 2 sur le palier 4 et on le fixe sur le voile 6. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que, dans un double volant amortisseur selon l'invention, la fixation par sertissage de la pièce en tôle flexible pourrait être associée, ou non, à la fixation par sertissage du couvercle sur le volant primaire. De même, un double volant amortisseur selon l'invention peut être utilisé en combinaison avec un mécanisme de double embrayage ou d'embrayages multiples, ou encore un mécanisme bidisque ou multi-disques. REVENDICATIONS 1. Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un volant primaire (1) muni de moyens de montage (3) sur un arbre moteur, un volant secondaire (2) monté concentriquement sur ledit volant primaire (1), des moyens (5a, 5b, 6, 9) logés dans ledit volant primaire (1) pour coupler élastiquement en rotation lesdits volants, caractérisé en ce que lesdits moyens de couplage (5a, 5b, 6, 9) sont retenus dans ledit volant primaire (1) par un couvercle (11) fixé par déformation plastique sur ledit volant. 2. Double volant amortisseur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit volant primaire (1) et ledit couvercle (11) comprennent chacun une jupe périphérique circulaire (la ;11a), ladite jupe (11a) dudit couvercle (11) s'ajustant exactement et concentriquement dans celle (la) dudit volant (1) et étant fixée sur celui-ci par un reflux de matière venu par pressage de ladite jupe (1 a) dudit volant. 3. Double volant amortisseur conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ledit reflux de matière est distribué par secteurs sur la périphérie de ladite jupe (11 a) dudit couvercle. 4. Double volant amortisseur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ledit reflux de matière remplit des créneaux (14) formés dans ladite jupe (11a) dudit couvercle, pour bloquer celui-ci en rotation sur ledit volant (1). 5. Double volant amortisseur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit volant primaire (1) et ledit couvercle sont assemblés par un reflux de matière venue dudit couvercle (11) par pressage. 6. Double volant amortisseur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ledit reflux de matière est distribué par secteurs à la périphérie dudit volant (1). 7. Double volant amortisseur conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que ledit reflux de matière remplit des créneaux formés à la périphérie dudit volant (1). 8. Double volant amortisseur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, conçu pour être monté sur ledit arbre moteur par l'intermédiaire d'une pièce (15) en tôle flexible propre à absorber des à-coups d'efforts axiaux, caractérisé en ce que ladite pièce (15) en tôle flexible est fixée par sertissage sur ledit volant primaire (1). 9. Procédé d'assemblage du double volant amortisseur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par les étapes suivantes :a) on dispose lesdits moyens élastiques de couplage (5a, 5b, 6, 9) sur une pièce en tôle épaisse formant ledit volant primaire (1) et conformée pour recevoir lesdits moyens, b) on dispose ledit couvercle (11) de retenue desdits moyens sur ladite pièce en tôle épaisse, c) on fixe ledit couvercle (11) sur ladite pièce en tôle épaisse par déformation plastique de l'un dudit couvercle (11) et de ladite pièce, d) on monte ledit volant secondaire (2) sur ledit volant primaire (1) et on le fixe sur lesdits moyens élastiques (5a, 5b, 6, 9) de couplage desdits volants (1, 2). 10. Procédé conforme à la revendication 9, appliqué à l'assemblage du double volant amortisseur conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape a), on fixe ladite pièce (15) en tôle flexible sur ladite pièce (1) en tôle épaisse par sertissage périphérique. 11. Procédé conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que ledit sertissage s'opère par reflux de matière venue de la pièce (1) en tôle épaisse sur la périphérie de ladite pièce (15) en tôle flexible. 12. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu'on bloque en rotation lesdites pièces (1,15) l'une par rapport à l'autre par rivetage. 13. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape a), on fixe une couronne dentée (10) de démarreur sur ledit volant primaire (1).