FR2640340A1

FR2640340A1 - Volant d'inertie en deux parties pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR2640340A1
Application number: FR8916741A
Authority: FR
Inventors: Andreas Forster
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1990-06-15
Also published as: DE3841363A1; US5083981A; GB2226100A; GB8925239D0

Abstract

Le volant d'inertie en deux parties pour un véhicule automobile comprend un premier volant d'inertie 3, rotatif autour d'un axe de rotation 1, qui contient, axialement d'un côté, une chambre 13 délimitée par une paroi périphérique intérieure sensiblement cylindrique 11. Un deuxième volant d'inertie 7 est monté coaxialement sur le premier volant 3. Un couvercle 15, fixé sur le premier volant 3, étanchéifie hydrauliquement la chambre 13 vis-à-vis du deuxième volant 7. Un amortisseur de vibrations de torsion 9 est disposé dans la chambre 13 et son disque latéral 23 axialement voisin du couvercle 15 est encastré axialement, à l'extérieur de la paroi périphérique 11 de la chambre 13, entre le couvercle 15 et une paroi frontale 37 du premier volant 3. Un des deux disques latéraux 21, 23 de l'amortisseur de vibrations de torsion 9 est muni, radialement à l'intérieur de la paroi périphérique 11 de la chambre 13, de plusieurs ergots axialement en saillie 55 décalés périphériquement les uns par rapport aux autres, qui s'engagent avec jeu dans le sens périphérique à travers des ouvertures 57 d'un disque de moyeu 19 de l'amortisseur de vibrations de torsion, et sans jeu dans le sens périphérique dans des ouvertures 59 de l'autre disque latéral. Avec une telle construction, l'amortisseur de vibrations de torsion peut être assemblé d'une manière simple avec le premier volant 3 et étanchéifié vis-à-vis de ce dernier.

Description

I Volant d'inertie en deux parties- pour un véhicule automobile La

présente invention concerne un volant d'inertie en deux parties pour

un véhicule automobile.

On connaît, par le modèle d'utilité allemand 85 25 614, un volant d'inertie en deux parties pour un véhicule automobile, dont le premier volant d'inertie, à fixer sur le vilebrequmin du moteur à combustion interne du véhicule automobile, contient sur le côté axialement éloigné du moteur à combustion interne une chambre délimitée par une paroi périphérique intérieure sensiblement cylindrique. Un deuxième volant d'inertie est monté coaxialement rotatif sur le premier volant, du côté de la chambre, et ce deuxième volant forme simultanément une base pour un embrayage à friction du véhicule automobile. Les deux volants d'inertie sont accouplés entre eux en élasticité de torsion par l'intermédiaire d'un amortisseur de vibrations de torsion disposé dans la chambre, un couvercle fixé sur le premier volant étanchéifiant la chambre de manière hermétique aux liquides vis-à-vis du deuxième volant. La chambre peut ainsi être remplie, au moins partiellement, de lubrifiant afin de diminuer le frottement des éléments de l'amortisseur de vibrations de torsion. Dans le volant d'inertie connu en deux parties, l'amortisseur de vibrations de torsion comprend un disque de moyeu guidé en rotation dans la chambre et deux disques latéraux disposés axialement de part et d'autre du disque de moyeu, qui sont assemblés fixement entre eux et avec le premier volant par des rivets d'écartement, en une construction relativement coûteuse. Le couvercle est fixé, sur le premier volant, par des

rivets séparés.

La présente invention a pour but de simplifier un volant d'inertie en deux parties du type en question, en particulier en ce qui concerne l'assemblage de l'amortisseur de vibrations de torsion avec le premier volant

situé du côté du vilebrequin.

L'invention part d'un volant d'inertie en deux parties pour un véhicule automobile, avec deux volants d'inertie qui sont rotatifs autour d'un axe de rotation tant conjointement que l'un par rapport à l'autre. Le premier volant contient, du côts axialement éloigné du vilebrequin à l'état monté, une chambre délimitée par une paroi périphérique intérieure sensiblement cylindrique et il est assemblé à un palier qui maintient le deuxième volant d'inertie, disposé axialement en vis-à-vis de la chambre. La chambre est étanchéifiée hydrauliquement vis-à-vis du deuxième volant par un couvercle maintenu sur le premier volant et elle peut être remplie, au moins pa-tiellement d'un lubrifiant. Dans la chambre est disposé un amortisseur de vibrations de torsion qui accouple entre eux en élasticité de torsion; les deux volants. L'amortisseur de vibrations de torsion possède un disque de moyeu guidé rotatif par rapport au premier volant, et deux disques latéraux disposés axialement de part et d'autre du disque de moyeu. Des ressorts hélicoïdaux, qui assemblent les disques latéraux en élasticité de torsion au disque de moyeu, sont disposés dans des fenêtres, axialement alignées entre elles, du disque de moyeu d'une ?art et des deux disques latéraux d'autre part. Le disque latéral axialement voisin du couvercle est encastré axialement, radialement à l'extérieur de la paroi périphérique de la chambre, entre le couvercle et une paroi frontale du premier volant, et il peut ainsi être fixé sur' le premier volant en se servant des organes de fixation du couvercle. On peut ainsi se passer de rivets séparés ou similaires. Le deuxième disque latéral est, comme également le disque de moyeu, guidé radialement par la paroi périphérique cylindrique de la chambre. Pour l'assemblage en solidarité de rotation avec le disque latéral axialement voisin du couvercle, un des deux disques latéraux est pourvu de plusieurs ergots axialement en saillie décalés périphériquement les uns par rapport aux autres, qui s'engagent avec jeu, dans le sens périphériquesà travers des ouvertures du disque de moyeu, et sans jeu, dan, le sens péripi-;rique, dans des ouvertures de l'autre disque latéral. On peut ainsi également se passer d'assemblages rivetés séparés entre les deux disques latéraux, comme cela est courant dans les amortisseurs de vibrations

de torsion conventionnels.

Selon une configuration supplémentaire opportune, il est prévu que le couvercle et le disque latéral qui en est axialement voisin soient fixés sur la paroi frontale du premier volant par des rivets communs disposés sur un cercle1 tout autour de l'axe de rotation. On obtient ainsi, avec seulement quelques rivets, une fixation relativement stable tant du couvercle que du

disque latéral.

Dans cette configuration, l'étanchéification de la région périphérique radialement exté rieure de la chambre peut s'effectuer avec deux bagues d'étanchéité, par exemple des joints ou anneaux toriques d'étanchéité. A cet effet, une premiere rainure annulaire peut être disposée dans la paroi frontale radialement entre le cercle de disposition des rivets et la paroi périphérique de la chambre, et une première bague d'étanchéité, s'appliquant contre le disque latéral, peut être disposée dans la première rainure annulaire. D'autres rainures annulaires, de même diamètre que la première rainure annu'aire et qui incluent entre elles une deuxième bague d'étanchéité, peuvent être imprimées sur des côtés axialement tournés l'un vers l'autre du disque latéral et du couvercle. L'opération d'impression fait apparaître des nervures annulaires sur les côtés du disque latéral et du couvercle qui sont respectivement opposés à la rainure annulaire. La nervure annulaire du disque latéral s'engage dans la premiere rainure annulaire prévue dans la paroi latérale du premier volant. Cette configuration permet d'obtenir, à très faible coût, in agencement totalement étanche aux liquides. Comme les disques latéraux et le couvercle sont des pièces de tôle, les rainures annulaires

imprimées peuvent être réalisées très économiquement.

Selon une autre configuration, il est prévu que le couvercle soit luimême fixé sur la paroi frontale du premier volantpar des rivets disposés sur un cercle tout autour de l'axe de rotation. Le disque latéral axialement vo-sin du couvercle présente un diamètre extérieur plus petit que le cercle de disposition des rivets, et il est assemblé, en solidarité de rotation directement avec le couvercle, de sorte que les couples de rotation exercés sur le premier

volant sont transmis sur le disque latéral par l'intermédiaire du couvercle.

Cela s'effectue opportunément par le fait que la paroi frontale présente un évidement se ra:cordant à la chambre et entourant annulairement l'axe de rotation, évidement dans lequel s'engage, -r sa périphérie extérieure, le disque latéral. Des dentures, dépassant axialement vers le couvercle, sont imprimées dans la région de la périphérie extérieure du disque latéral, dentures qui s'engagent dans des dentures complémentaires imprimées sur le couvercle et qui guident le disque latéral en solidarité de rotation sur le couvercle. Les dentures sont imprimées économiquement dans le disque latéral ou selon le cas, le couvercle, qui sont à nouveau des pièces en tôle, et elles sont de préférence imprimées de telle sorte que les dentures assurent simultanément le centrage radial du disque latéral sur le couvercle. Une seule bague d'étanchéité (joint torique) est suffisante pour l'étanchéification, si le diamètre de l'évidement est supérieur au diamètre extérieur du disque latéral et si la bague d'étanchéité est insérée dans l'évidement de telle sorte qu'elle s'applique tant contre la périphérie extérieure du disque latéral que contre le couvercle. La profondeur axiale de l'évidement correspond

sensiblement à l'épaisseur de matériau du disque latéral.

Les ergots formés sur l'un des disques latéraux constituent opportunément, conjointement avec les ouvertures du disque de moyeu, des butées finales pour limiter la course de rotation du disque de moyeu. Afin de simplifier la transmission du couple de rotation du premier volant d'inertie sur les deux disques latéraux, les ergots sont opportunément formés sur le disque latéral axialement voisin du couvercle, c'est-à-dire sur le disque

latéral situé axialement vers le côté extérieur de la chambre.

L'exposé qui suit décrit plus en détails l'invention à l'aide du dessin annexé, dans lequel: Figures I et 2 sont des vues en coupe longitudinale axiale d'une moitié supérieure et d'une moitié inférieure d'un volant d'inertie en deux parties Figure 3 est une vue en coupe agrandie du détail Z de la figure 2; et Figure 4 est une vue en coupe partielle d'une variante de réalisation

d'un volant d'inertie en deux parties.

Le volant d'inertie en deux parties représenté aux figures 1 et 2, pour l'ensemble d'entraînement et de transmission d'un véhicule automobile, comprend un premier volant d'inertie 3, qui tourne autour d'un axe de rotation I et qui doit être fixé sur un vilebrequin non représenté du moteur à combustion interne du véhicule automobile, et un deuxième volant d'inertie 7 qui, au moyen d'un palier 5, est monté rotatif autour du 'même axe de rotation sur le volant 3. Le volant 7 est disposé sur le côté du volant 3 qui est axialement tourné vers la boîte de vitesses du véhicule automobile et il forme, d'une manière conventionnelle, la base d'un embrayage à friction non représenté. Un amortisseur de vibrations de torsion, globalement désigné 9, est disposé axialement entre les deux volants d'inertie 3, 7; il accouple entre eux les deux volants d'inertie 3, 7 en rotation en élasticité de torsion l'un par

rapport à l'autre, sur un angle de rotation limité.

L'amortisseur de vibrations de torsion 9 est logé du côté du volant 3 qui est axialement tourné vers le volant 7, dans une chambre 13 délimitée radialement vers l'extérieur par une paroi périphérique cylindrique intérieure 11. La chambre 13 est fermée vers le volant d'inertie 7 par un couvercle 15 en forme de couronne qui est fixé sur le volant 3. Un joint annulaire à lèvres

17 étanchéifie la périphérie intérieure du couvercle 15 vis-à-vis du volant 7.

Le couvercle 15, qui est également étanchéifié dans la région de sa périphérie extérieure vis-à-vis du premier volant d'une manière qui sera explicitée plus loin, délimite, conjointement avec le premier volant 3, une chambre hydrauliquement étanche radialement vers l'extérieur, destinée à recevoir du lubrifiant pour réduire l'usure de l'amortisseur de vibrations de

torsion 9.

L'amortisseur de vibrations de torsion 9 possède un disque de moyeu annulaire 19 guidé radialement dans la chambre 13, et deux paires de disques latéraux, respectivement 21, 23 et 25, 27, axialement de part et d'autre du disque de moyeu 19. Les disques latéraux 21, 23, 25 et 27 ont sensiblement une forme de couronne, les disques latéraux 21, 23 étant d'un diamètre plus grand que les disques latéraux 25, 27, et entourant annulairement ces derniers. Les disques latéraux 21, 23 d'une part, comme les disques latéraux , 27 d'autre part, sont accouplés en élasticité de torsion avec le disque de moyeu par plusieurs ressorts de compression hélicoïdaux respectifs 29, 31 périphériquemrnent décalés les uns par rapport aux autres. Comme c'est généralement courant dans de tels amortisseurs de vibrations de torsion, les ressorts de compression hélicoïdaux 29, 31 sont logés dans des fenêtres axialement alignées entre elles des disques latéraux d'une part et du disque de moyeu d'autre part. Comme le montre de toute manière déjà le mode de construction, les ressorts de compression hélicoYdaux 29, 31 sont montés en série pour la rotation relative des paires de disques latéraux 21, 23 d'une part et 25, 27 d'autre part. Tandis que la paire de disques latéraux 25, 27 est assemblée fixement au volant d'inertie 7 par des rivets d'écartement 33, la paire de disques latéraux 21, 23 est, d'une manière qui reste à expliciter, accouplée en solidarité de rotation au volant 3. L'amortisseur de vibrations de torsion 9 peut être muni d'un dispositif de friction, comme représenté en 35. Le disque latéral extérieur 23, axialement voisin du couvercle 15, possède le même diamètre extérieur que le couvercle 15 et il est encastré entre le couvercle 15 et une paroi frontale 37 du volant 3 qui est perpendiculaire à l'axe de rotation I et qui se raccorde radialement vers l'extérieur à la chambre 13. Le couvercle 15 et le disque latéral 23 sont maintenus sur le volant 3 dans la région de la paroi frontale 37 par des rivets communs 39 disposés sur un cercle autour de l'axe de rotation 1. Une rainure annulaire 41, ouverte vers le disque latéral 23 et entourant concentriquement l'axe de rotation 1, est prévue dans la paroi frontale 37 radialement entre le cercle de disposition des rivets 39 et la paroi périphérique Il de la chambre 13; comme le montre le mieux la figure 3, une bague d'étanchéité 43 est logée dans cette rainure 41. Au moins le disque latéral 23 et le couvercle 15 sont des pièces façonnées en tôle et elles contiennent, dans des faces axialement voisines entre elles, d'autres rainures annulaires 45, 47, concentriques par rapport à l'axe de rotation et de même diamètre que la rainure annulaire 41, qui incluent entre.elles une deuxième bague d'étanchéité

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49. Les rainures annulaires 45, 47 sont imprimées dans les pièces façonnées en tôle, de sorte que des nervures annulaires complémentaires 51, 53 appa-aissent sur les faces opposées de ces pièces. La nervure annulaire 51 du disque latéral 23 pénètre axialement dans la rainure annulaire 41 du volant 3, et elle s'applique hermétiquement contre le joint d'étanchéité annulaire 43. La construction qui vient d'être décrite présente l'avantage de pouvoir être

réalisée d'une manière simple et de pouvoir être montée à peu de frais.

Sur le cercle de disposition des ressorts de compression hélicoïdaux 29, mais respectivement en décalage dans le sens périphérique par rapport à ces derniers, des ergots 55 (figure 2) dépassent du disque latéral 23 assemblé fixement au volant 3; ces ergots 55 s'engagent avec jeu dans, le sens périphérique} à travers des ouvertures 57 du disque de moyeu 19 et sans jeu, dans le sens eériphérique, dans des ouvertures 59 du disque latéral 21. Les ergots 55 assemblent les deux disques latéraux 21, 23 en solidarité de rotation l'un avec l'autre et ils constituent simultanément, du fait de leur jeu dans le sens périphérique, une limitation de la course de rotation du disque de moyeu 19 par rapport à la paire de disques latéraux 21, 23. Les ressorts de compression hélicoïdaux 29 peuvent ainsi être dimensionnés pour un premier étage d amortissement d'un amortisseur de vibrations de torsion à plusieurs étages, qui est dépassé dans les ouvertures 59 après rattrapage du jeu périphérique des ergots 55 dans les ouvertures 57, de sorte que seul un deuxièmrre étage d'amortissement, déterminé ici par les ressorts de

compression hélhcod.aux 3t, entre en action.

La figure 4 représente une variante d'un volant d'inertie en deux parties pour un véhicule automobile, qui se distingue de celui de la figure 1 essentiellement uniquement par le mode de fixation et d'étanchéification du disque latéral extérieur de l'amortisseur de vibrations de torsion. C'est pourquoi les éléments de même fonction portent les mêmes références qu'aux figures 1 et 2, et sont différenciés par l'adjonction de la lettre a. Pour plus

d'explications, on se reportera à la description des figures 1 et 2.

A la différence du volant d'inertie en deux parties des figures 1 et 2, le couvercle ISa, qui étanchéifie, vis-à-vis du deuxième volant, la chambre 13a du premier volant 3a à assembler avec le vilebrequin, est fixé pour lui-même, sur une paroi 37a, perpendiculaire à l'axe de rotation, du volant 3a, radialement à l'extérieur de la paroi périphérique cylindrique 1la de la chambre 13a, à l'a:de de plusieurs rivets 39a disposés sur un cercle tout autour de l'axe de rotation. Le diamètre extérieur du disque latéral 23 axialement voisin du couvercle 15a est plus petit que le cercle de disposition des rivets 39a. Le disque latéral 23a s'engage, Par la région de sa périphérie extérieure, dans un évidement annulaire 71 de la paroi frontale 37a qui se raccorde radialement vers l'extérieur à la paroi périphérique 1la, o il est encastré entre le couvercle 15a et le volant 3a. A cet effet, la profondeur axiale de l'évidement 71 est choisie égale à l'épaisseur de matériau du disque latéral 23a. A nouveau, au moins le disque latéral 23a et le couvercle i5a sont des pièces façonnées en tôle. Dans la région de la périphérie extérieure du disque latéral 23a sont imprimées des dentures 73 réparties périphériquement vers le couvercle 15a, qui s'engagent dans des rainures complémentaires 75 imprimées sur le couvercle 15a. La hauteur axiale ou, selon le ca., la profondeur des dentures 73, 75 est choisie suffisamment grande pour que l.: disque latéral 23a soit centré radialement sur le couvercle ISa et, par l'intermédiaire de ce dernier, sur le volant 3a. L'évidement 71 s'étend radialement au-delà de la périphérie extérieure du disque latéral 23a, et dans l'espace annulaire ainsi formé est disposée une seule bague d'étanchéité 77a, qui étanchéifie le volant d'inertie 3a tant vers le disque latéral 23a que vers le couvercle 15a. Dans cette configuration de l'invention également, on obtient un assemblage et une étanchéification constructivement simples de l'amortisseur de vibrations de torsion avec le premier volant d'inertie.

Claims

REVENDICATIONS

1. Volant d'inertie en deux parties pour un véhicule automobile, comprenant un premier volant d'inertie (3) rotatif autour d'un axe de rotation (1), qui contient, axialement d'un côté, une chambre (13) délimitée par une paroi périphérique intérieure sensiblement cylindrique (11), un deuxième volant d'inertie (7), sur le côté du premier volant (3) qui contient la chambre (13), assemblé au premier volant (3) en rotation coaxiale par rapport au premier volant (3), un couvercle (15), fixé sur le premier volant (3), qui étanchéifie hydrauliquement la chambre (13) vis-à-vis du deuxième volant (7), un amortisseur de vibrations de torsion (9) disposé dans la chambre (13) et accouplant, e.tre eux, eh élasticité de torsion, le premier et le deuxième volant (3, 7?. _vec un c nisue de moyeu (19), de-: disques latéraux (21, 23) disposés sur des côtés axialement opposés du disque de moyeu (19) et assemblés en solidarité de rotation avec le premier volant (3), et des ressorts hélicoïdaux (29) disposés dans des fenêtres du disque de moyeu (19) d'une part et des disques latéraux (21, 23) d'autre part, c a r a c t é r i s é en ce que le disque latéral (23) axialement voisin du couvercle (15) est encastré axialement, radialement à l'extérieur de la paroi périphérique (11) de la chambre (13), entre le couvercle (15) et une paroi frontale (37) du premier volant (3), et un des deux disques latéraux (23) présente, radialement à l'intérieur de la paroi périphérique (1l)de la chambre (13), plusieurs ergots axialement en saillie (55) décalés périphériquement les uns par rapport aux autres, qui s'engagent avec jeu dans le sens périphérique à travers des ouvertures (57) du disque de moyeu (19), et sans jeu dans le

sens périphérique dans des ouvertures (59) de l'autre disque latéral (21).

2. Volant d'inertie en deux parties selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (15) et le disque latéral (23) qui en est axialement voisin sont fixés sur la paroi frontale (37) du premier volant (3), par des rivets

communs (39) disposés sur un cercle tout autour de l'axe de rotation (1).

3. Volant d'inertie en deux parties selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une premiere rainure annulaire (41) est disposée dans la paroi frontale (37) radialement entre le cercle de disposition des rivets (39) et la paroi périphérique (11l) de la chambre (13), et une première bague d'étanchéité (43) s'appliquant contre le disque latéral (23) est disposée dans la première rainure annulaire (41), et en ce que d'autres rainures annulaires (45,-47), de même diamètre que la première rainure annulaire (41) et qui incluent entre elles une deuxième bague d'étanchéité (49) sont imprimées sur des côtés axialement tournés l'un vers l'autre du disque latéral (23) et du couvercle (15), une nervure annulaire imprimée (51), qui s'engage dans la première rainure annulaire (41), étant associée du côté de la paroi frontale (37) au moins à la rainure annulaire (45)

imprimée dans le disque latéral (23).

4. Volant d'inertie en deux parties selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (15a) est lui-même fixé sur la paroi frontale (37a) du premier volant (3a) par des rivets (39a) disposés sur un cercle tout autour de l'axe de rotation, et en ce que le disque latéral (23a) axialement voisin du couvercle (15a) présente un diamètre extérieur plus petit que le cercle de disposition des rivets (39a), et est assemblé en solidarité de rotation

directement avec le couvercle (15a).

5. Volant d'inertie en deux parties selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi frontale (37a) présente un évidement (71) se raccordant à la chambre (13a) et entourant annulairement l'axe de rotation, évidement dans lequel s'engage par sa périphérie extérieure le disque latéral (23a) axialement voisin du couvercle (15a), et en ce que des dentures (73) dépassant axialement vers le couvercle (15a) sont imprimées dans la région de la périphérie extérieure du disque latéral (23a), sur lesquelles s'engagent des dentures complémentaires (75) imprimées sur le couvercle (15a), et qui

guident le disque latéral (23a) en solidarité de rotation sur le couvercle (15a).

6. Volant d'inertie en deux parties selon la revendication 5, caractérisé en ce que le disque latéral (23a) axialement voisin du couvercle (15a) est centré radialement sur le couvercle (15a) par l'intermédiaire des dentures (73).

7. Volant d'inertie en deux parties selon l'une quelconque des

revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le diamètre de l'évidement (71)

est supérieur au diamère extérieur du disque latéral (23a) axialement voisin du couvercle (15a) et en ce qu'est disposéefdans l'évidement (71), une bague d'étanchéité (77) qui s'applique tant contre la périphérie extérieure du disque

latéral (23a) que contre le couvercle (15a).

8. Volant d'inertie en deux parties selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ergots (55) sont formés sur le

disque latéral (23) axialement voisin du couvercle (15) et ils constituent, conjointement avec les ouvertures (57) du disque de moyeu (19), des butées

finales pour limiter la course de rotation du disque de moyeu (19).