Brevet FR3105330A1 — publié le 20210625

L’invention concerne un volant d’inertie flexible (1,1a,1b,1c,1d,1e,1f) d’un dispositif de mobilité comprenant une masse d’inertie (2,2a,2b,2c,2d,2e,2f), au moins une plaque flexible (4,5,4a,5a,4b,5b,4c,5c,4d,4e,4f) et un moyeu (3,3a,3b,3c,3d,3e,3f) apte à être relié à un arbre moteur, la plaque reliant la masse d’inertie au moyeu dans lequel une rigidité du volant d’inertie est localement renforcée à un endroit d’une liaison entre la plaque et le moyeu. Volant d’inertie flexible L’invention concerne un volant d’inertie flexible d’un dispositif de mobilité. L’invention concerne également un dispositif de mobilité comprenant un tel volant d’inertie dans lequel le dispositif est un véhicule automobile à moteur thermique, qui peut être hybride. Un volant d’inertie flexible est habituellement formé d’une masse d’inertie, d’un moyeu et d’une plaque flexible. Le moyeu est apte à être relié à un vilebrequin d’un moteur au moyen de vis. La plaque flexible est fixée à la masse d’inertie et au moyeu. Il est connu que de tels volants flexibles sont fragilisés de manière précoce notamment à un endroit où s’effectue la liaison entre la plaque flexible et le moyeu. Pour remédier à ce problème, des traitements de surfaces sont habituellement effectués ou bien des plaques flexibles supplémentaires sont ajoutés afin de renforcer la liaison avec le moyeu. Cependant, ces solutions sont couteuses. Une idée à la base de l’invention consiste à proposer un volant d’inertie flexible visant à résoudre les problèmes précités. Pour ce faire, l’invention propose un volant d’inertie flexible d’un dispositif de mobilité comprenant une masse d’inertie, au moins une plaque flexible, et un moyeu apte à être relié à un arbre moteur, la plaque reliant la masse d’inertie au moyeu dans lequel une rigidité du volant d’inertie est localement renforcée à un endroit d’une liaison entre la plaque et le moyeu. Selon d’autres modes de réalisation de l’invention, le volant d’inertie flexible peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques décrites ci-dessous : - il comporte au moins un anneau de renforcement posé sur la plaque flexible ; - l’anneau de renforcement forme une rondelle élastique présentant une forme conique au repos apte à s’aplatir sous une pression ; dans un exemple, l’anneau de renforcement est apte à s’aplatir sous une pression axiale, c’est-à-dire sous une pression dirigée selon un axe coaxial à un axe autour duquel est formé l’anneau de renforcement ; - l’anneau de renforcement présente une épaisseur inférieure ou égale à celle de la plaque flexible ; - l’anneau de renforcement présente une épaisseur variable ; - l’anneau présente une section transversale en forme d’escaliers, d’épaisseur plus grande proche du moyeu ; - l’anneau de renforcement présente un contour externe irrégulier. Dans un exemple, le contour extérieur forme des pétales identiques ou différentes les unes des autres, réparties circonférentiellement irrégulièrement ou régulièrement ; - l’anneau de renforcement s’étend radialement entre 1/4 et 1/3 d’un diamètre maximum sur lequel s’étend la plaque flexible ; - la plaque flexible présente une courbure localisée radialement entre l’anneau de renforcement et la masse d’inertie. Dans un exemple, la courbure est formée radialement au-dessus de l’anneau de renforcement ; - il comporte une première plaque flexible et une deuxième plaque flexible, l’anneau de renforcement étant localisé entre la première plaque flexible et la deuxième plaque flexible ; – la première plaque est bombée et la deuxième plaque s’étend dans un plan ; - il comporte un premier anneau de renforcement disposé entre le moyeu et la plaque flexible et un deuxième anneau de renforcement disposé entre la plaque flexible et le volant d’inertie ; - un disque en matériau élastique est disposé autour de l’anneau de renforcement ; - l’anneau de renforcement présente une épaisseur minimale de 1 à 3 fois une épaisseur normale de la plaque flexible ; - l’anneau de renforcement présente une épaisseur maximale jusqu’à 3 fois une épaisseur normale de la plaque flexible. L’invention a également pour objet un dispositif de mobilité comprenant un volant d’inertie tel que précédemment décrit, dans lequel le dispositif de mobilité est un véhicule automobile. L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de l’invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées. représente une coupe transversale partielle d’un volant d’inertie flexible, selon un premier exemple de réalisation de l’invention ; représente une vue partielle en perspective du volant d’inertie flexible selon la [Fig. 1] ; représente un anneau de renforcement du volant d’inertie flexible selon la [Fig. 1] ; représente une coupe transversale partielle d’un volant d’inertie flexible, selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention ; représente une vue partielle en perspective du volant d’inertie flexible selon la [Fig. 4] ; représente une coupe transversale partielle d’un volant d’inertie flexible, selon un troisième exemple de réalisation de l’invention ; représente une vue partielle en perspective du volant d’inertie selon le troisième mode de réalisation de l’invention ; représente une coupe transversale partielle d’un volant d’inertie flexible, selon un quatrième exemple de réalisation de l’invention ; représente un anneau élastique du volant flexible d’inertie selon le mode de réalisation de la [Fig. 8] ; représente une partie du volant flexible d’inertie selon le mode de réalisation de la [Fig. 8] ; représente un anneau de renforcement d’un volant flexible, selon un cinquième mode de réalisation de l’invention ; représente une vue partielle en perspective du volant d’inertie flexible, selon le cinquième mode de réalisation de l’invention ; représente une coupe transversale partielle d’un volant d’inertie flexible selon la [Fig. 12] ; représente une vue partielle en perspective du volant d’inertie flexible, selon un sixième mode de réalisation de l’invention ; représente une coupe transversale partielle d’un volant d’inertie flexible selon la [Fig. 14] ; représente schématiquement un volant flexible d’inertie avec un anneau de renforcement, selon un septième mode de réalisation de l’invention ; représente un volant d’inertie flexible selon un huitième mode de réalisation de l’invention dans une première configuration ; représente un volant d’inertie flexible selon le huitième mode de réalisation de l’invention dans une deuxième configuration ; représente un anneau de renforcement d’un volant flexible d’inertie dans une troisième position, selon un dixième mode de réalisation de l’invention ; représente un anneau de renforcement d’un volant flexible d’inertie dans une quatrième position, selon un onzième mode de réalisation de l’invention, et représente l’anneau de renforcement selon la [Fig. 19] ou selon la [Fig. 20] dans une cinquième position. Sauf indication contraire : - « axialement » signifie « parallèlement à un axe de rotation X du dispositif » ; « radialement » signifie « selon un axe transversal coupant l'axe de rotation du dispositif » ; « angulairement » ou « circonférentiellement » signifient « autour de l'axe de rotation du dispositif », et - « intérieur / interne » ou « extérieur / externe » par rapport à un axe de rotation X et suivant une orientation radiale, orthogonale à l’orientation axiale, « l’intérieur » désignant une partie proximale de l’axe de rotation X et « l’extérieur » désignant une partie distale dudit axe de rotation X. Les et [Fig. 2] illustrent une partie d’un volant d’inertie flexible 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le volant d’inertie 1 comporte une masse d’inertie 2, un moyeu 3, une premier plaque flexible 4 et une deuxième plaque flexible 5. La première plaque flexible 4 et la deuxième plaque flexible 5 sont reliées ensemble à leur extrémité extérieure tout en étant reliées à la masse d’inertie 2 par au moins un rivet tel que 6. La première plaque 4 et la deuxième plaque 5 sont reliées également ensemble tout en étant reliées au moyeu 3 par l’intermédiaire de rivets (non représentés sur cette figure). Un premier anneau de renforcement 7 est intercalé axialement entre la première plaque 4 et la deuxième plaque 6. L’ensemble première plaque 4, deuxième plaque 5 et premier anneau de renforcement 7 est enserré entre le moyeu 3 et une rondelle d’appui 8. Le premier anneau de renforcement 7 présente un diamètre extérieur mesuré à partir d’un bord périphérique extérieur de le premier anneau de renforcement 7 qui s’étend au-delà de celui délimité par le moyeu 3 et en dessous de celui délimité par la première plaque 4 et/ou la deuxième plaque 5. [Fig. 3], ce premier anneau de renforcement 7 présente une forme annulaire s’étendant dans un plan perpendiculaire à l’axe X de rotation du volant d’inertie 1. Il présente des orifices de rivetage 12 et des orifices de passage 13 de plus grand diamètre. Les orifices de rivetage 12 permettent le passage de rivets pour la fixation du premier anneau de renforcement 7 au moyeu 3. Les orifices de passage 13 sont disposés de telle manière à être alignés avec d’autres orifices de passage 14 formés par le moyeu 3 de manière à permettre le passage d’un outil. Dans cet exemple, chacune des plaque flexibles 4 et 5 présente une zone de courbure telle que 9. Ainsi, chacune des plaques 4 et 5 présente une première section plane 10 s’étendant dans un premier plan et une deuxième section plane 11 s’étendant dans un deuxième plan, le premier plan, et le deuxième plan étant parallèles entre eux et décalés axialement l’un par rapport à l’autre. Entre ces deux sections planes 10 et 11 s’étend une section oblique 12 reliant les deux sections planes 10 et 11. Les deux plaques flexibles 4 et 5 sont espacées l’une de l’autre à leur extrémité radiale interne proche du moyeu 3 par le premier anneau de renforcement 7. Les deux plaques flexibles 4 et 5 sont accolées à leur extrémité radiale externe proche de la masse d’inertie 2. Les et [Fig. 5] illustrent une partie d’un volant d’inertie flexible 1a selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Ce volant d’inertie 1a présente également une masse d’inertie 2a et un moyeu 3a. Ce volant d’inertie 1a diffère de celui du premier mode de réalisation en ce que les plaques flexibles 4a et 5a s’étendent chacune dans un plan et sont parallèles entre elles. Les deux plaques flexibles 4a et 5a sont espacées l’une de l’autre à leur périphérie radiale externe proche du moyeu 3a et sont accolées à leur périphérie radiale externe proche de la masse d’inertie 2a. La plaque flexible 5a est de ce fait légèrement inclinée à sa périphérie radiale externe. Entre les deux plaques flexibles 4a et 5a est intercalé le premier anneau de renforcement 7a. Les et [Fig. 7] illustrent une partie d’un volant d’inertie flexible 1b selon un troisième mode de réalisation de l’invention. Ce volant d’inertie 1b présente également une masse d’inertie 2b et un moyeu 3b. Ce volant d’inertie 1b diffère de celui du premier mode de réalisation en ce que les plaques flexibles 4b et 5b sont espacées l’une de l’autre d’une distance d qui est constante tout le long de chacune des plaques flexibles 4b et 5b. Un deuxième anneau de renforcement 15 est placé entre les deux plaques flexibles 4b et 5b. Ce deuxième anneau de renforcement 15 est d’épaisseur identique à celle du premier anneau de renforcement 7b. Les , [Fig. 9] et [Fig. 10] illustrent une partie d’un volant d’inertie 1c selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. Ce volant d’inertie 1c comporte également une masse d’inertie 2c, un moyeu 3c et une première et deuxième plaques flexibles 4c et 5c. Ce volant d’inertie 1c diffère du volant d’inertie 1b en ce qu’un disque 16 en matériau élastique est disposé entre le premier anneau de renforcement 7c et le deuxième anneau de renforcement 15c. Le disque 16 est placé avec son pourtour périphérique interne disposé autour du premier anneau de renforcement 7c tout en y étant accolé. Le deuxième anneau de renforcement 15c est disposé accolé au pourtour périphérique externe du disque 16. Les , [Fig. 12] et [Fig. 13] illustrent un cinquième mode de réalisation de l’invention. En particulier [Fig. 11] est illustré une vue en coupe partielle d’un volant d’inertie 1d qui comprend une masse d’inertie 2d et un moyeu 3d. Entre la masse d’inertie 2d et le moyeu 3d est intercalé un premier anneau de renforcement 7d. Contrairement aux premiers anneaux de renforcement 7,7a,7b,7c décrits dans les précédents modes de réalisation, ce premier anneau de renforcement 7d présente une épaisseur variable. En particulier, l’épaisseur de ce premier anneau de renforcement 7d est plus épais à sa périphérie radiale interne proche du moyeu 3d qu’à sa périphérie radiale externe proche de la masse d’inertie 2d. Le premier anneau de renforcement 7d présente une coupe transversale en forme d’escaliers, c’est-à-dire que différentes épaisseurs se succèdent par tranches les unes à la suite des autres. Dans cet exemple, trois tranches d’épaisseurs se succèdent. Une seule plaque flexible 4d est présente sur laquelle repose le premier anneau de renforcement 7d. Les et [Fig. 15] illustrent un sixième mode de réalisation de l’invention. En particulier, ces figurent illustrent un volant d’inertie flexible 1e avec une masse d’inertie 2 e et un moyeu 3 e. ce volant d‘inertie 1e présente comme pour le volant d’inertie 1d une seule plaque flexible 4e sur laquelle est posé un premier anneau de renforcement 7e. Ce premier anneau de renforcement 7e peut présenter un contour périphérique externe de diamètre constant ou bien non circulaire comme illustré en [Fig. 16]. En [Fig. 16] est illustrée schématiquement une forme particulière de contour externe d’un premier anneau de renforcement 7f. Ce contour est irrégulier. Les et [Fig. 18] illustrent une autre variante de réalisation de l’invention dans laquelle une rondelle d’étanchéité 17 est disposé en appui contre un support 18 de telle manière à ce qu’au repos, un jeu j existe entre le rondelle d’étanchéité 17 et le premier anneau de renforcement 7f [Fig. 17] et qu’un contact se produise le fonctionnement entre la rondelle d’étanchéité et l’anneau de renforcement 7f. Les et [Fig. 20] illustrent respectivement un anneau de renforcement 19 et 20 préalablement à sa mise en place. L’anneau de renforcement 19 présente une section selon un plan dans lequel s’étend l’axe X formant un cône tronconique. L’anneau de renforcement 20 présente une section selon un plan dans lequel s’étend l’axe X formant un cône tronconique. Au somment du cône tronconique, des pattes 21 s’étendent. En est illustré un volant d’inertie flexible 1e présentant un moyeu 3e et une plaque flexible 4e. Lorsque de tels anneau de renforcement 19 ou 20 sont mis en place, c’est-à-dire qu’ils sont positionnés en appui sur la plaque flexible 4e, ils présentent une forme aplatie telle qu’illustrée en [Fig. 21]. Cette forme aplatie résulte de leur élasticité. Volant d’inertie flexible (1,1a,1b,1c,1d,1e,1f) d’un dispositif de mobilité comprenant une masse d’inertie (2,2a,2b,2c,2d,2e,2f), au moins une plaque flexible (4,5,4a,5a,4b,5b,4c,5c,4d,4e,4f) et un moyeu (3,3a,3b,3c,3d,3e,3f) apte à être relié à un arbre moteur, la plaque reliant la masse d’inertie au moyeu dans lequel une rigidité du volant d’inertie est localement renforcée à un endroit d’une liaison entre la plaque et le moyeu. Volant d’inertie selon la revendication 1, dans lequel il comporte au moins un anneau de renforcement (7,7a,7b,7c,7d,7e,7f) posé sur la plaque flexible. Volant d’inertie selon la revendication 2, dans lequel l’anneau de renforcement présente une épaisseur variable. Volant d’inertie selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’anneau de renforcement présente un contour externe irrégulier. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel l’anneau de renforcement s’étend radialement entre 1/4 et 1/3 d’un diamètre maximum sur lequel s’étend la plaque flexible. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel la plaque flexible présente une courbure localisée radialement entre l’anneau de renforcement et la masse d’inertie. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel il comporte une première plaque flexible et une deuxième plaque flexible, l’anneau de renforcement étant localisé entre la première plaque flexible et la deuxième plaque flexible. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel il comporte un premier anneau de renforcement (7c) disposé entre le moyeu et la plaque flexible et un deuxième anneau de renforcement (15c) disposé entre la plaque flexible et le volant d’inertie. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel un disque (16) en matériau élastique est disposé autour de l’anneau de renforcement. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 8, dans lequel l’anneau de renforcement présente une épaisseur minimale de 1 à 3 fois une épaisseur normale de la plaque flexible. Volant d’inertie selon l’une des revendications 2 à 9, dans lequel l’anneau de renforcement présente une épaisseur maximale jusqu’à 3 fois une épaisseur normale de la plaque flexible. Dispositif de mobilité comprenant un volant d’inertie flexible selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de mobilité est un véhicule automobile.