FR3040361A1 - Dispositif d’aide au couplage d’un disque d’interface a un convertisseur de couple d’une boite de vitesses automatique - Google Patents

Abstract

Un dispositif (DA) est destiné à aider au couplage d'un disque d'interface (DI), solidarisé à un vilebrequin d'un moteur thermique (MT), à un convertisseur de couple (CC) d'une boîte de vitesses automatique. Ce dispositif (DA) comprend une tige (TD) munie d'une première extrémité (E1) couplée temporairement à un trou de vissage (TV) du convertisseur de couple (CC), d'une seconde extrémité introduite dans un trou (T2) du disque d'interface (DI) pendant le couplage, et une partie intermédiaire (PI) comportant, sur sa périphérie et au voisinage de sa première extrémité (E1), une protubérance (PT) propre à agir sur le disque d'interface (DI) au niveau du trou (T2) pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport au trou de vissage (TV).

Description

DISPOSITIF D’AIDE AU COUPLAGE D’UN DISQUE D’INTERFACE À UN CONVERTISSEUR DE COUPLE D’UNE BOÎTE DE VITESSES AUTOMATIQUE L’invention concerne les dispositifs qui sont destinés à aider au couplage d’un disque d’interface, solidarisé à un vilebrequin d’un moteur thermique, à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique.

Comme le sait l’homme de l’art, dans certains systèmes, comme par exemple certains véhicules, un disque d’interface doit être solidarisé à un vilebrequin d’un moteur thermique et à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique. A cet effet, le disque d’interface comprend une zone centrale munie d’un premier ensemble de trous et une zone périphérique munie d’un second ensemble de trous. Dans une première phase, on commence par introduire des boulons dans les trous du premier ensemble afin de les visser dans des trous de vissage correspondants du vilebrequin du moteur thermique pour solidariser fixement le disque d’interface au vilebrequin. Puis, dans une seconde phase, on couple temporairement une première extrémité d’une tige à un trou de vissage du convertisseur, puis on rapproche la boîte de vitesses du moteur thermique afin qu’une seconde extrémité de la tige traverse un trou du second ensemble du disque d’interface. Ensuite, on découple la première extrémité de la tige du trou de vissage du convertisseur de couple, puis on tire la seconde extrémité de la tige afin qu’elle ressorte entièrement par le trou correspond du second ensemble du disque d’interface. A ce stade, tous les trous du second ensemble du disque d’interface se retrouvent placés devant les trous de vissage correspondants du convertisseur de couple, et donc on peut introduire des boulons dans les trous du second ensemble du disque d’interface afin de les visser dans des trous de vissage correspondants du convertisseur de couple pour solidariser fixement le disque d’interface à ce dernier.

En théorie, la vitesse de rotation du convertisseur de couple doit être égale à la vitesse de rotation du vilebrequin du fait de leur couplage par vissage via le disque d’interface, et donc aucun glissement ne devrait être constaté entre le convertisseur de couple et le disque d’interface, d’une part, et le disque d’interface et les têtes des boulons, d’autre part. Cependant, dans la pratique, on constate très fréquemment la présence de stries sur les deux faces du disque d’interface autour de chacun des trous de son second ensemble. Ces stries sont la conséquence de micro-glissements qui dégradent le rendement et provoquent un vieillissement accéléré des boulons, du disque d’interface et du convertisseur de couple. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.

Elle propose notamment un dispositif, destiné à aider au couplage d’un disque d’interface, solidarisé à un vilebrequin d’un moteur thermique, à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique, et comprenant une tige munie d’une première extrémité propre à être couplée temporairement à un trou de vissage du convertisseur de couple et d’une seconde extrémité propre à être introduite dans un trou du disque d’interface pendant le couplage.

Ce dispositif d’aide se caractérise par le fait que sa tige comprend également une partie intermédiaire présentant une section strictement inférieure à une section du trou du disque d’interface et comportant, sur sa périphérie et au voisinage de sa première extrémité, une protubérance propre à agir sur le disque d’interface au niveau de son trou pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport au trou de vissage du convertisseur de couple et dans laquelle un axe central de ce dernier trou de vissage est décalé par rapport à un autre axe central du trou du disque d’interface avant vissage.

Grâce à ce décalage, on est assuré qu’une fois la tige retirée, le flanc, de la tige filetée de chaque boulon introduit dans un trou du disque d’interface, va se retrouver en butée contre la partie de ce dernier qui délimite ce trou, ce qui empêche tout micro-glissement du disque d’interface par rapport au convertisseur de couple et par rapport aux têtes de ces boulons, une fois le serrage réalisé.

Le dispositif d’aide selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - la protubérance peut faire partie intégrante de la tige ; - la protubérance peut être une patte faisant un angle prédéfini par rapport à une face externe de la partie intermédiaire ; > l’angle peut être compris entre environ 1 ° et 90°; - la première extrémité de la tige peut être agencée de manière à être couplée au trou de vissage du convertisseur de couple dans une unique position dans laquelle la protubérance est propre à placer le disque d’interface dans sa position de couplage prédéfinie ; > la première extrémité de la tige peut comprendre des moyens de clippage propres à coopérer avec d’autres moyens de clippage définis sur le convertisseur de couple au voisinage du trou de vissage. L’invention propose également un procédé, destiné à permettre le couplage d’un disque d’interface, solidarisé à un vilebrequin d’un moteur thermique, à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique, et comprenant : - une première étape dans laquelle on couple temporairement une première extrémité de la tige d’un dispositif d’aide du type de celui présenté ci-avant à un trou de vissage du convertisseur de couple, puis on rapproche la boîte de vitesses du moteur thermique afin qu’une seconde extrémité de la tige traverse un trou du disque d’interface jusqu’à ce que la protubérance de la tige agisse sur le disque d’interface au niveau de son trou pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport au trou de vissage du convertisseur de couple et dans laquelle un axe central de ce dernier est décalé par rapport à un autre axe central du trou du disque d’interface avant vissage, et - une seconde étape dans laquelle on découple la première extrémité de la tige du trou de vissage du convertisseur de couple, puis on tire la seconde extrémité de la tige afin qu’elle ressorte entièrement par le trou du disque d’interface, puis on introduit des boulons dans chaque trou du disque d’interface et dans chaque trou de vissage correspondant du convertisseur de couple afin de visser ces boulons et ainsi solidariser fixement le disque d’interface au convertisseur de couple. L’invention est particulièrement bien adaptée, bien que non limitativement, au couplage d’un disque d’interface, solidarisé à un vilebrequin d’un moteur thermique d’un véhicule, éventuellement de type automobile, à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique de ce véhicule. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur >>), d’où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes et les niveaux de gris), sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule comprenant une chaîne de transmission ayant un convertisseur de couple solidarisé à un vilebrequin via un disque d’interface lors d’une phase comportant un couplage au moyen d’un dispositif d’aide selon l’invention, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de moteur thermique comprenant un vilebrequin auquel a été solidarisé fixement un disque d’interface, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le moteur thermique de la figure 2, équipé d’un disque d’interface et avant son couplage à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique au moyen, notamment, d’un exemple de dispositif d’aide selon l’invention, - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de dispositif d’aide selon l’invention, avant son couplage à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique, - la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, le dispositif d’aide de la figure 4, une fois couplé à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique, mais avant que sa protubérance n’agisse sur un disque d’interface solidarisé fixement à un vilebrequin d’un moteur thermique, - la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, une partie du dispositif d’aide de la figure 4, une fois couplée à un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique, et après que sa protubérance ait agi sur un disque d’interface solidarisé fixement à un vilebrequin d’un moteur thermique, et - la figure 7 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, un boulon participant au couplage final (par vissage) entre un convertisseur de couple d’une boîte de vitesses automatique et un disque d’interface solidarisé fixement à un vilebrequin d’un moteur thermique. L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif d’aide DA destiné à permettre le couplage entre un convertisseur de couple CC d’une boîte de vitesses automatique BV et un disque d’interface DI solidarisé fixement à un vilebrequin VM d’un moteur thermique MT.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que la boîte de vitesses automatique BV et le moteur thermique MT sont destinés à équiper un véhicule V, éventuellement de type automobile (comme par exemple une voiture). Mais l’invention n’est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout système devant être équipé d’au moins un moteur thermique et une boîte de vitesses automatique. Ainsi, l’invention comporte notamment les véhicules (terrestres, maritimes (ou fluviaux), et aériens), et les installations, éventuellement de type industriel.

On a schématiquement représenté sur la figure 1 un exemple de véhicule VA comprenant une chaîne de transmission à groupe motopropulseur comportant un moteur thermique MT et une boîte de vitesses automatique BV.

Le moteur thermique MT comprend un vilebrequin VM entraîné en rotation et muni à une extrémité d’une pièce PV solidarisée à un disque d’interface DI par vissage. Plus précisément, et comme cela apparaît mieux sur la figure 2, le disque d’interface DI comprend une zone centrale ZC munie d’un premier ensemble de trous T1 et une zone périphérique ZP munie d’un second ensemble de trous T2. Des boulons B1 sont introduits dans les trous T1 du premier ensemble et vissés dans des trous de vissage (filetés) correspondants de la pièce PV du vilebrequin VM afin d’assurer une solidarisation fixe du disque d’interface DI au vilebrequin VM.

Comme illustré non limitativement sur la figure 3, la boîte de vitesses automatique BV comprend un convertisseur de couple CC, muni d’un ensemble de trous de vissage TV et couplé à son arbre primaire (ou d’entrée), et un arbre secondaire (ou de sortie) solidarisé fixement à un arbre de transmission AT.

Par exemple, l’arbre de transmission AT est chargé d’entraîner en rotation les roues du train avant TV du véhicule VA (de préférence via un différentiel avant DV). Mais dans une variante de réalisation il pourrait être chargé d’entraîner en rotation les roues du train arrière TR du véhicule VA (de préférence via un différentiel arrière).

Le convertisseur de couple CC est solidarisé fixement au disque d’interface DI par vissage. Plus précisément, des boulons B2 sont introduits dans les trous T2 du second ensemble du disque d’interface DI et vissés dans des trous de vissage (filetés) TV correspondants du convertisseur de couple CC afin d’assurer une solidarisation fixe du disque d’interface DI au convertisseur de couple CC.

Afin d’aider au couplage entre le convertisseur de couple CC et le disque d’interface DI (préalablement solidarisé fixement au vilebrequin VM), on utilise un dispositif d’aide DA selon l’invention.

Comme illustré non limitativement sur la figure 4, un dispositif d’aide DA, selon l’invention, comprend principalement une tige TD munie de première E1 et seconde E2 extrémités et d’une partie intermédiaire PI prolongée par les première E1 et seconde E2 extrémités.

Comme illustré sur les figures 3, 5 et 6, la première extrémité E1 de la tige TD est propre à être couplée temporairement à un trou de vissage TV du convertisseur de couple CC.

De préférence, cette première extrémité E1 est agencée de manière à être couplée au trou de vissage TV du convertisseur de couple CC dans une unique position dans laquelle la protubérance PT est propre à placer le disque d’interface DI dans sa position de couplage prédéfinie. Pour ce faire, la première extrémité E1 peut, par exemple, comprendre des moyens de clippage qui sont propres à coopérer avec d’autres moyens de clippage définis sur le convertisseur de couple CC au voisinage du trou de vissage TV recevant la tige TD. Cette option est destinée à garantir le maintien de la tige TD dans le trou de vissage TV lors de l’étape de couplage du disque d’interface DI au convertisseur de couple CC. En variante, la première extrémité E1 peut être munie d’un filetage externe destiné à coopérer avec un filetage interne d’un trou de vissage TV.

La seconde extrémité E2 est propre à être introduite dans un trou T2 du second ensemble du disque d’interface DI pendant le couplage. Comme illustré sur les figures 3 et 5, cette introduction se fait lors d’une translation relative (flèche F1) de la boîte de vitesses automatique BV vers le disque d’interface DI qui a été préalablement solidarisé fixement (par vissage) au vilebrequin VM. A la fin de cette translation, le disque d’interface DI se retrouve placé sensiblement contre le convertisseur de couple CC (voir figures 5 et 6).

Comme cela apparaît sur les figures 5 et 6, la partie intermédiaire PI de la tige TD présente une section qui est strictement inférieure à la section du trou T2 du second ensemble du disque d’interface DI qu’elle doit traverser. Par ailleurs, cette partie intermédiaire PI comporte, sur sa périphérie et au voisinage de la première extrémité E1, une protubérance PT qui est propre à agir sur le disque d’interface DI au niveau du trou T2, du second ensemble du disque d’interface DI qu’elle doit traverser, pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport au trou de vissage TV auquel est couplée la première extrémité E1. Dans cette position de couplage prédéfinie l’axe central A1 de ce dernier trou de vissage TV est décalé par rapport à un autre axe central A2 du trou T2 qui est traversé par la tige TD avant vissage, comme illustré sur la figure 6.

On comprendra que lorsque la protubérance PT entre en contact avec le disque d’interface DI au niveau d’un trou T2, cela provoque une petite rotation du disque d’interface DI par rapport au moteur thermique MT. Cette rotation se termine lorsque la face externe de la partie intermédiaire PI de la tige TD se retrouve plaquée contre la partie PD du disque d’interface DI qui délimite le trou T2 (voir figure 6). Lorsque cette rotation est terminée, il existe un décalage prédéfini de l’axe central A2 de chaque trou T2 par rapport à l’axe central A1 de chaque trou de vissage TV correspondant (voir figure 6). Ce décalage prédéfini est destiné à garantir qu’une fois la tige TD retirée (par découplage de sa première extrémité E1 du trou de vissage TV), le flanc FT (de la tige filetée TF de chaque boulon B2 introduit dans un trou T2) va se retrouver en butée contre la partie PD du disque d’interface DI qui délimite ce trou T2. Cette situation de butée, qui est illustrée sur la figure 7, garantit que chaque boulon B2 est calé contre une partie PD du disque d’interface DI, et donc empêche tout micro-glissement du disque d’interface DI par rapport au convertisseur de couple CC et par rapport aux têtes TB des boulons B2, une fois le serrage réalisé.

Ainsi, grâce à l’invention, le couplage du disque d’interface DI au convertisseur de couple CC ne dégrade plus le rendement et donc ne provoque plus un vieillissement accéléré des boulons B2, du disque d’interface DI et du convertisseur de couple CC. De plus, l’utilisation du dispositif d’aide DA n’induit pas une augmentation des opérations de couplage.

On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 4 à 6, que la protubérance PT peut faire partie intégrante de la tige TD. Mais dans une variante de réalisation il pourrait s’agir d’un élément rapporté (par exemple par soudage ou collage) sur la partie intermédiaire PI de la tige TD.

On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 4 à 6, que la protubérance PT peut être une patte faisant un angle prédéfini par rapport à la face externe de la partie intermédiaire PI de la tige TD. Cette patte PT est de préférence sensiblement inflexible, et dans le cas contraire l’amplitude de sa flexibilité ne doit pas excéder une valeur maximale de manière à garantir le placement du disque d’interface DI dans sa position de couplage prédéfinie. Par exemple, une telle patte PT peut être réalisée par découpe puis pliage d’une partie choisie de la partie intermédiaire PI de la tige TD. A titre d’exemple, l’angle précité peut être compris entre 1° et 90°. Par exemple cet angle est choisi égal à 15°.

On notera également que la tige TD peut être réalisée dans un matériau métallique rigide, comme par exemple de l’aluminium, de l’acier ou de la fonte, ou dans un matériau synthétique rigide.

On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 6, que la tête TB de chaque boulon B2 peut comprendre une collerette d’appui CA du côté de la tige filetée TF, de manière à augmenter notablement la surface d’appui du boulon B2 sur le disque d’interface DI.

Il est également important de noter que l’invention peut être également considérée sous l’angle d’un procédé de couplage, pouvant être notamment mis en oeuvre au moyen d’un dispositif d’aide DA du type de celui présenté ci-avant.

Ce procédé de couplage comprend des première et seconde étapes.

Dans la première étape, on commence par coupler temporairement la première extrémité E1 de la tige TD d’un dispositif d’aide DA du type de celui décrit ci-avant à un trou de vissage TV du convertisseur de couple CC. Puis, on rapproche la boîte de vitesses BV du moteur thermique MT (flèche F1), afin que la seconde extrémité E2 de la tige TD traverse un trou T2 du second ensemble du disque d’interface DI jusqu’à ce que la protubérance PT de la tige TD agisse sur le disque d’interface DI au niveau de ce trou T2 pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport au trou de vissage TV et dans laquelle l’axe central A2 de ce dernier (TV) est décalé par rapport à un autre axe central A3 de ce trou T2 avant vissage.

Dans la seconde étape, on commence par découpler la première extrémité E1 de la tige TD du trou de vissage TV du convertisseur de couple CC (par exemple par déclippage ou dévissage), puis on tire la seconde extrémité E2 de la tige TD afin qu’elle ressorte entièrement par le trou T2 du disque d’interface DI. Puis, on introduit des boulons B2 dans les trous T2 du second ensemble du disque d’interface DI et dans les trous de vissage TV correspondants du convertisseur de couple CC, afin de visser ces boulons B2 et ainsi solidariser fixement le disque d’interface DI au convertisseur de couple CC, selon un couple de serrage prédéfini.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif (DA) d’aide au couplage d’un disque d’interface (DI), solidarisé à un vilebrequin (VM) d’un moteur thermique (MT), à un convertisseur de couple (CC) d’une boîte de vitesses automatique (BV), ledit dispositif (DA) comprenant une tige (TD) munie d’une première extrémité (E1) propre à être couplée temporairement à un trou de vissage (TV) dudit convertisseur de couple (CC) et d’une seconde extrémité (E2) propre à être introduite dans un trou (T2) dudit disque d’interface (DI) pendant ledit couplage, caractérisé en ce que ladite tige (TD) comprend en outre une partie intermédiaire (PI) présentant une section strictement inférieure à une section dudit trou (T2) du disque d’interface (DI) et comportant, sur sa périphérie et au voisinage de ladite première extrémité (E1), une protubérance (PT) propre à agir sur ledit disque d’interface (DI) au niveau dudit trou (T2) du disque d’interface (DI) pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport audit trou de vissage (TV) et dans laquelle un axe central (A1 ) de ce dernier (TV) est décalé par rapport à un autre axe central (A2) dudit trou (T2) du disque d’interface (DI) avant vissage.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite protubérance (PT) fait partie intégrante de ladite tige (TD).
3. 3. Dispositif selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite protubérance (PT) est une patte faisant un angle prédéfini par rapport à une face externe de ladite partie intermédiaire (PI).
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit angle est compris entre Γ et 90°.
5. 5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite première extrémité (E1) est agencée de manière à être couplée audit trou de vissage (TV) du convertisseur de couple (CC) dans une unique position dans laquelle ladite protubérance (PT) est propre à placer ledit disque d’interface (DI) dans ladite position de couplage prédéfinie.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite première extrémité (E1) comprend des moyens de clippage propres à coopérer avec d’autres moyens de clippage définis sur ledit convertisseur de couple (CC) au voisinage dudit trou de vissage (TV).
7. 7. Procédé de couplage d’un disque d’interface (DI), solidarisé à un vilebrequin (VM) d’un moteur thermique (MT), à un convertisseur de couple (CC) d’une boîte de vitesses automatique (BV), caractérisé en ce qu’il comprend une première étape dans laquelle on couple temporairement une première extrémité (E1) de la tige (TD) d’un dispositif d’aide (DA) selon l’une des revendications précédentes à un trou de vissage (TV) dudit convertisseur de couple (CC), puis on rapproche ladite boîte de vitesses (BV) dudit moteur thermique (MT) afin qu’une seconde extrémité (E2) de ladite tige (TD) traverse un trou (T2) dudit disque d’interface (DI) jusqu’à ce que ladite protubérance (PT) de la tige (TD) agisse sur ledit disque d’interface (DI) au niveau dudit trou (T2) du disque d’interface (DI) pour le placer dans une position de couplage prédéfinie par rapport audit trou de vissage (TV) et dans laquelle un axe central (A2) de ce dernier (TV) est décalé par rapport à un autre axe central (A3) dudit trou (T2) du disque d’interface (DI) avant vissage, et une seconde étape dans laquelle on découple ladite première extrémité (E1) de la tige (TD) dudit trou de vissage (TV) du convertisseur de couple (CC), puis on tire ladite seconde extrémité (E2) de ladite tige (TD) afin qu’elle ressorte entièrement par ledit trou (T2) du disque d’interface (DI), puis on introduit des boulons (B2) dans chaque trou (T2) dudit disque d’interface (DI) et dans chaque trou de vissage (TV) correspondant du convertisseur de couple (CC) afin de visser ces boulons (B2) et ainsi solidariser fixement ledit disque d’interface (DI) audit convertisseur de couple (CC).
8. 8. Utilisation du dispositif d’aide (DA) selon l’une des revendications 1 à 6 et du procédé de couplage selon la revendication 7 pour coupler un disque d’interface (DI), solidarisé à un vilebrequin (VM) d’un moteur thermique (MT) d’un véhicule (VA), à un convertisseur de couple (CC) d’une boîte de vitesses automatique (BV) dudit véhicule (VA).
9. 9. Utilisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit véhicule (VA) est de type automobile.