Brevet FR2989752A1 — publié le 20131025

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à un double volant amortisseur destiné à lisser les variations de couple et d'énergie cinétique entre un vilebrequin et une boîte de transmission, notamment de véhicule motorisé. Elle se rapporte plus précisément au montage d'un palier à roulement disposé entre un volant primaire et un volant secondaire d'un tel double volant amortisseur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Un double volant amortisseur est classiquement constitué d'un volant primaire, destiné à être solidarisé au vilebrequin d'un moteur à combustion interne, d'un volant secondaire destiné à être relié par exemple à un disque d'embrayage relié à l'arbre primaire d'une boîte de transmission manuelle, d'un palier lisse ou à roulement assurant le guidage en rotation du volant secondaire par rapport au volant primaire et d'éléments filtrants tels que des ressorts assurant la transmission de l'énergie cinétique entre le volant primaire et le volant secondaire. [0003] Le document US 5 382 193 illustre un double volant amortisseur de ce type qui présente, pour le guidage du volant secondaire par rapport au volant primaire, un palier à roulement constitué d'une bague intérieure solidaire du volant primaire, d'une bague extérieure solidaire du volant secondaire, et de corps roulants disposés entre les bagues. La bague intérieure est emmanchée sur un moyeu du volant primaire, avec une face d'extrémité en appui axial contre un épaulement formé sur ce moyeu. Une rondelle rapportée est mise en appui axial contre l'autre face d'extrémité de la bague intérieure. Cette rondelle est fixée au moyeu au moyen de vis. La bague intérieure du roulement est ainsi parfaitement retenue axialement. [0004] Dans le document FR 2 572 151 est proposé un double volant amortisseur dont le volant primaire est en deux pièces vissées l'une à l'autre. L'une des pièces est pourvue d'une portée cylindrique pour recevoir une bague intérieure d'un roulement à billes de guidage du volant secondaire, et d'une collerette d'arrêt venant en appui contre une face d'extrémité de la bague intérieure. L'autre pièce constitue un plateau présentant une face en regard de l'autre face d'extrémité de la bague intérieure. Une entretoise annulaire est pincée entre le plateau et la bague intérieure, de sorte que la bague est parfaitement tenue en position. Toutefois, cet ensemble nécessite que le roulement soit enfilé sur la pièce présentant la portée cylindrique avant que celle-ci soit vissée sur le plateau. Il peut s'en suivre des heurts durant la phase d'assemblage, qui risquent d'endommager le roulement, réduisant la durée de vie du double volant amortisseur. [0005] Dans le document FR 2 563 875 est proposé un double volant amortisseur dont le volant secondaire est guidé par rapport au volant primaire par l'intermédiaire d'un roulement à billes comportant une bague intérieure fendue. Plus précisément, le disque primaire monobloc du double volant amortisseur est pourvu d'un épaulement formant un arrêt axial pour une première face d'extrémité de la bague intérieure du roulement, et d'une collerette constituant un arrêt axial pour une deuxième face d'extrémité de la bague intérieure, la gorge constituée entre l'épaulement et la collerette constituant le volume de logement de la bague intérieure. Pour monter la bague dans ce logement à section en U, il est prévu d'élargir la bague intérieure au passage de la collerette, ce qui est possible du fait de la constitution particulière fendue de la bague intérieure. Un tel montage est toutefois incompatible avec un palier à roulement standard. De plus, les roulements à bague fendue ne sont pas sans poser des problèmes spécifiques dans le temps. [0006] Un mode alternatif de fixation de la bague intérieure d'un palier à roulement interposé entre un volant primaire et un volant secondaire d'un double volant amortisseur est proposé dans le document FR 2 738 305. En l'occurrence, la bague intérieure présente une zone d'accrochage faisant saillie radialement vers l'intérieur. La bague intérieure est emmanchée sur une portée cylindrique pourvue d'une gorge annulaire. Les pièces sont conformées pour se déformer élastiquement durant l'emmanchement, jusqu'à ce que la zone d'accrochage se retrouve dans la gorge, assurant un emboîtement et un verrouillage entre la bague intérieure et le volant primaire. Cette solution impose toutefois un choix de matériaux présentant des capacités de déformation élastique importantes, qui ne sont pas toujours compatibles avec les autres caractéristiques mécaniques requises d'un palier à roulement. De plus, elle suppose l'utilisation d'une bague de roulement non standard. EXPOSE DE L'INVENTION [0007] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer un assemblage entre un volant primaire ou secondaire de double volant amortisseur et un palier à roulement standard, qui puisse être réalisé de manière simple, automatisée et peu couteuse. [0008] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un sous- ensemble comportant un moyeu d'un premier volant, primaire ou secondaire, d'un double volant amortisseur et au moins une bague intérieure de roulement emmanchée sur une portée cylindrique du moyeu. La bague intérieure présente une première extrémité axiale en regard d'un épaulement axial du moyeu et une deuxième extrémité axiale opposée. Le moyeu est constitué d'une seule pièce en acier trempé et présente une collerette d'extrémité rabattue en regard de la deuxième extrémité axiale de la bague intérieure, la collerette d'extrémité ayant une dureté moins élevée que le reste du moyeu, obtenue par exemple par une opération de recuit après trempe. [0009] Lors du montage de la bague intérieure de roulement sur le moyeu, la collerette n'est pas encore formée. Ce n'est qu'après emmanchement de la bague intérieure qu'une déformation mécanique est appliquée à la collerette de manière à la rabattre vers la deuxième extrémité axiale de la bague intérieure, pour empêcher cette dernière de sortir de l'emmanchement. Cette déformation mécanique est rendue possible par la plus faible dureté de cette partie du moyeu. La collerette forme une butée d'arrêt de la bague intérieure du roulement, qui évite tout risque de migration de la bague, notamment lorsque le double volant d'amortissement est soumis à des charges cycliques ou permanentes en flexion. Par ailleurs, la collerette, par sa forme, contribue à raidir le moyeu, donc à limiter ses déformations en flexion. [0010] Le volant primaire est apte à être solidarisé à un vilebrequin et à coopérer avec un volant secondaire du double volant amortisseur par l'intermédiaire d'éléments de liaison filtrants. Le sous-ensemble constitué d'un des deux volants primaire et secondaire et du palier à roulement peut être pré-assemblé avant d'être livré à un intégrateur qui effectue le montage de l'autre volant, des éléments de liaison filtrants, voire la fixation au vilebrequin. [0011] De préférence, la bague intérieure est emmanchée en force sur la portée cylindrique du moyeu, ce qui se traduit par des contraintes élastiques permanentes sur la bague intérieure après montage. [0012] Suivant un mode de réalisation, la première extrémité axiale de la bague intérieure est en appui contre l'épaulement. On peut également envisager une entretoise annulaire disposée entre la bague intérieure et l'épaulement. Suivant un mode de réalisation, la deuxième extrémité axiale de la bague intérieure est en appui contre la collerette. On obtient ainsi un blocage axial complet de la bague intérieure. [0013] Suivant un mode de réalisation, le moyeu forme avec le volant auquel il est associé une pièce unique monobloc en acier trempé. La collerette correspond à une partie d'extrémité de la pièce qui, après l'opération de trempe, a subi un recuit localisé lui conférant une dureté moindre. Cette partie d'extrémité, qui initialement présente un diamètre inférieur ou égal à celui de la portée cylindrique, est déformée radialement vers l'extérieur après emmanchement de la bague sur la portée cylindrique. [0014] Le sous-ensemble comporte en outre de préférence au moins une bague extérieure de roulement et des corps roulants formant avec la bague intérieure un palier à roulement. En pratique, le palier à roulement est de préférence assemblé avant d'être emmanché sur la portée cylindrique du moyeu. [0015] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un double volant amortisseur comportant un sous-ensemble tel que décrit précédemment et un deuxième volant solidaire de la bague extérieure de roulement, ainsi que des éléments de liaison filtrants reliant le deuxième volant au premier volant. Ces éléments de liaison filtrants peuvent inclure notamment des ressorts, par exemple des ressorts en arc de cercle ou des ressorts radiaux. Ils peuvent également inclure le cas échéant des éléments de dissipation d'énergie, par exemple en matériau élastomère. Ils peuvent également constituer des éléments pendulaires [0016] Suivant un mode de réalisation, le premier volant est le volant primaire et le deuxième volant est le volant secondaire du double volant amortisseur, ce qui correspond à la disposition généralement rencontrée. L'inverse est toutefois également possible. [0017] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un procédé de fabrication d'un sous-ensemble ou d'un double volant amortisseur tels que décrits précédemment, suivant lequel : on effectue un recuit, de préférence par induction, de l'extrémité du moyeu, préalablement trempé et usiné ; on emmanche la bague intérieure sur la portée cylindrique du moyeu ; - on rabat l'extrémité du moyeu radialement vers l'extérieur vers la bague intérieure. [0018] Les étapes du procédé sont de préférence exécutées dans l'ordre indiqué, bien qu'il soit également possible d'emmancher la bague intérieure avant le recuit de l'extrémité du moyeu. [0019] De préférence et comme on l'a indiqué précédemment, le palier à roulement est assemblé avant son emmanchement sur la portée cylindrique. Ainsi, on emmanche sur la portée cylindrique un palier à roulement comportant la bague intérieure, au moins une bague extérieure et des corps roulants disposés entre la bague intérieure et la bague extérieure. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : la figure 1, une vue en coupe d'un double volant amortisseur comportant notamment un volant primaire et un volant secondaire, ainsi qu'un palier à roulement de guidage entre les deux volants ; la figure 2, une vue en perspective et en coupe d'un sous-ensemble constitué du volant primaire de la figure 1, équipé du palier à roulement. [0021] Pour plus de clarté, les éléments identiques sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0022] Sur la figure 1 est illustré un double volant amortisseur 10 comportant un volant primaire 12 destiné à être fixé à un vilebrequin de moteur à combustion interne, un volant secondaire 14 associé par exemple à un disque d'embrayage, et un palier à roulement 16 de guidage du volant secondaire 14 par rapport au volant primaire 12. Sur cette figure ont été volontairement omis d'autres éléments connus du double volant amortisseur 10, et notamment des éléments filtrants destinés à lisser les variations d'énergie cinétique transmise entre le volant primaire 12 et le volant secondaire 14. [0023] Le volant primaire 12 est ici constitué d'une pièce en acier trempé. Il forme notamment un moyeu 18 entouré d'un disque 20. Le moyeu 18 est destiné à venir se fixer à l'extrémité d'un vilebrequin par des moyens de fixation non représentés. Le moyeu 18 présente une portée cylindrique 22 limitée axialement d'un côté par un épaulement 24 situé du côté du disque 20, et de l'autre par une collerette 26. L'épaulement 24, la portée cylindrique 22 et la collerette 26 délimitent un logement annulaire pour une bague intérieure 28 du palier à roulement 16. Ce dernier comporte en outre une bague extérieure 30 solidaire du volant secondaire 12 du double volant amortisseur 10, des corps roulants 32 et le cas échéant une cage de retenue des corps roulants et des joints d'étanchéité. [0024] Pour monter le palier à roulement 16 sur le moyeu 18 du volant primaire 12, on procède tout d'abord à la trempe de la pièce destinée à constituer le moyeu 12, cette pièce présentant la portée cylindrique 22 mais n'étant pas encore pourvu de la collerette d'extrémité 26. Cette trempe peut être suivie d'un usinage, notamment au niveau de la portée cylindrique 22. On fait ensuite subir un recuit local à l'extrémité du moyeu 12 destinée à devenir la collerette d'extrémité 26, cette extrémité ne faisant pas encore saillie radialement vers l'extérieur. Pour ce faire, on peut procéder notamment par un chauffage à induction à haute fréquence à l'aide d'une électrode annulaire. Puis on emmanche, de préférence à froid et en force, la bague intérieure 28 du palier à roulement 16 sur la portée cylindrique 28. En l'occurrence, c'est l'ensemble du palier à roulement 16, incluant la bague intérieure 28, la bague extérieure 30, les corps roulants 32 et le cas échéant une cage de retenue des corps roulants et les joints d'étanchéité, que l'on emmanche en une opération sur le moyeu 18. Lorsque la bague intérieure 18 a atteint sa position finale, avec une face plane d'extrémité 34 en butée contre l'épaulement 24 (directement ou avec interposition d'une entretoise), on vient sertir la bague 28 en déformant l'extrémité du moyeu 18, de manière à former la collerette 26 visible sur les figures. Cette collerette 26 fait saillie radialement vers l'extérieur en regard d'une deuxième face plane d'extrémité 36 de la bague intérieure. Le cas échéant, on peut prévoir que la collerette 26 vienne en appui direct sur la deuxième face d'extrémité 34 de la bague intérieure 28. [0025] Le volant primaire 12 et le palier à roulement 14 ainsi assemblés comme représenté sur la figure 2 sont destinés à former un sous-ensemble qui peut être livré à un intégrateur qui procède par la suite au montage du volant secondaire 14 avec interposition d'éléments de liaison filtrants. [0026] Naturellement, diverses modifications sont possibles. Le roulement peut comporter deux bagues intérieures constituant un chemin de roulement commun pour une rangée de corps roulants. La collerette 26 peut ne pas être en contact direct avec la face d'extrémité 34 de la bague intérieure 28, un très léger jeu, par exemple un jeu inférieur à 5/100èmes de millimètre, pouvant être préservé à lors du sertissage pour éviter d'endommager la bague intérieure 28. [0027] Le volant primaire 12 peut le cas échéant être constitué en deux pièces, l'une en acier trempé constituant le moyeu 18, l'autre pouvant être le cas échéant en une matière différente et constituant le disque 20. [0028] Suivant un autre mode de réalisation, la bague intérieure peut être associée au volant secondaire et la bague extérieure au volant primaire. Dans cette hypothèse, c'est le volant secondaire qui présente un moyeu trempé et usiné tel que décrit précédemment, avec une portée cylindrique sur laquelle est emmanchée la bague intérieure du palier à roulement, et une collerette de dureté inférieure au reste de la pièce, qui est rabattue vers la bague intérieure après emmanchement de cette dernière.5 REVENDICATIONS1 Sous-ensemble comportant un moyeu (18) d'un premier volant, primaire (12) ou secondaire (14), d'un double volant amortisseur et au moins une bague intérieure (28) de roulement emmanchée sur une portée cylindrique (22) du moyeu, la bague intérieure (28) présentant une première extrémité axiale (34) en regard d'un épaulement axial (24) du moyeu et une deuxième extrémité axiale (36), caractérisé en ce que le moyeu (18) est constitué d'une seule pièce en acier trempé et présente une collerette d'extrémité (26) rabattue radialement vers l'extérieur en regard de la deuxième extrémité axiale (34) de la bague intérieure (28), la collerette d'extrémité (26) ayant une dureté moins élevée que le reste du moyeu (18).2. 3. 4. 5. Sous-ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague intérieure (28) est emmanchée en force sur la portée cylindrique (22) du moyeu (18). Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première extrémité axiale (34) de la bague intérieure est en appui contre l'épaulement (24). Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième extrémité axiale (36) de la bague intérieure est en appui contre la collerette (26). Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier volant (12, 14) forme avec le moyeu (18) une pièce unique monobloc en acier trempé.306. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une bague extérieure (30) de roulement et des corps roulants (32) formant avec la bague intérieure un palier à roulement (16). 7. Double volant amortisseur comportant un sous-ensemble selon la revendication précédente et un deuxième volant, secondaire (14) ou primaire (12) du double volant amortisseur, solidaire de la bague extérieure (30) de roulement, ainsi que des éléments de liaison filtrants entre le deuxième volant (14, 12) et le premier volant (12, 14). 8. Procédé de fabrication d'un sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou d'un double volant amortisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que - on effectue un recuit de l'extrémité du moyeu (18) ayant préalablement subi une trempe et un usinage ; - on emmanche la bague intérieure (28) sur la portée cylindrique (22) du moyeu (18) ; - on rabat radialement vers l'extérieur par déformation mécanique l'extrémité du moyeu (18) sur la bague intérieure pour former la collerette (26). 9. Procédé de fabrication d'un sous-ensemble selon la revendication 8, dans laquelle on emmanche sur la portée cylindrique (22) un palier à roulement (16) comportant au moins la bague intérieure (28), au moins une bague extérieure (30) et des corps roulants (32) disposés entre la bague intérieure (28) et la bague extérieure (30).30