FR2467290A1 - FLYWHEEL FOR MOTOR VEHICLE OR THE LIKE - Google Patents

Abstract

Le volant 10 de la présente invention est constitué fondamentalement d'une structure en une pièce comprenant une partie à disque 12 et une partie à couronne solidaire qui comporte des dents d'engrenage sur sa circonférence extérieure. Ces dents d'engrenage viennent en prise avec le pignon du démarreur du moteur, et des segments de renforcement 22 sont placés de façon appropriée sur les dents. Cette nouvelle construction permet d'éviter la fixation d'une couronne dentée sur un disque en métal estampé séparé dans la fabrication du volant et présente, d'autre part, différents avantages dans le domaine de la fabrication, des performances, du poids et du coût. (CF DESSIN DANS BOPI)The flywheel 10 of the present invention is basically a one-piece structure comprising a disc portion 12 and an integral crown portion which has gear teeth on its outer circumference. These gear teeth engage the motor starter pinion, and reinforcing segments 22 are suitably placed on the teeth. This new construction eliminates the need for a ring gear to be attached to a separate stamped metal disc in the manufacture of the flywheel and has, on the other hand, various advantages in terms of manufacture, performance, weight and cost. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

1, La présente invention concerne des volants et,plus particulièrement,1, The present invention relates to flywheels and, more particularly,

des volants destinés à être utilisés avec  ruffles for use with

un moteur d'automobile ou un moteur analogue.  an automobile engine or a similar engine.

En général, le mécanisme de démarrage d'un moteur à explosion tel qu'un moteur d'automobile comprend un démar- reur électrique qui est en prise par l'intermédiaire d'un  In general, the starting mechanism of an internal combustion engine such as an automobile engine comprises an electric starter which is engaged via a

pignon avec les dents d'un volant, lequel est fixé au vile-  pinion with the teeth of a steering wheel, which is attached to the

brequin du moteur. Lorsque le démarreur électrique est ali-  brequin of the engine. When the electric starter is

menté par le courant de la batterie, les dents du pignon si-  the current of the battery, the teeth of the pinion

lo tué à l'extrémité de l'arbre du rotor du démarreur sont mi-  killed at the end of the starter rotor shaft are half

ses automatiquement en prise avec les dents du volant, ce qui provoque la rotation du vilebrequin. Dès que le moteur a démarré, c'est-à-dire dès qu'il commence à fonctionner suivant le cycle classique de combustion interne, le pignon  it's automatically engaged with the steering wheel teeth, which causes the crankshaft to rotate. As soon as the engine has started, that is to say as soon as it starts to operate according to the conventional cycle of internal combustion, the pinion

du démarreur est automatiquement désengagé et le volant con-  the starter is automatically disengaged and the steering wheel

tinue à tourner par suite du mouvement du vilebrequin.  continued to rotate as a result of crankshaft movement.

On utilise deux types différents de volants avec les moteurs d'automobile ou analogues. Le premier type est  Two different types of flywheels are used with automobile engines or the like. The first type is

utilisé avec une transmission manuelle et comprend générale-  used with a manual transmission and generally includes

ment un ensemble métallique coulé massif qui, en plus de sa fonction de moyen de montage de logement et de l'embrayage  a solid cast metal assembly which, in addition to its function of housing mounting means and clutch

de la transmission fournit, et cela est beaucoup plus impor-  transmission provides, and this is much more important

tant, l'inertie au sens classique de la fonction d'un volant  so much, the inertia in the classic sense of the function of a steering wheel

qui permet d'éviter le calage du moteur. Ce type de piâ-  which avoids stalling the engine. This type of pi

2. ce coulée comporte généralement une couronne dentée qui est calée ou soudée sur sa circonférence extérieure. Les dents  2. This casting generally comprises a ring gear which is wedged or welded on its outer circumference. The teeth

de la couronne s'engagent dans les dents du pignon du démar-  of the crown engage in the teeth of the gear of the

reur. Le second type de volant est utilisé avec une trans-  ror. The second type of steering wheel is used with a trans-

mission automatique et comprend généralement une pièce estam- pée en métal relativement xhince,ou plaque élastique,sur la circonférence de laquelle est fixée une couronne dentée,  automatic mission and generally comprises a stamped piece of relatively thin metal, or elastic plate, on the circumference of which is fixed a ring gear,

généralement par soudure. Bien que ce type de volant ne ser-  usually by welding. Although this type of steering wheel does

ve pas réellement à fournir une certaine inertie au moteur,  do not really provide some inertia to the engine,

un convertisseur de couple est généralement monté dessus com-  a torque converter is generally mounted on

me constituant une partie de la transmission. La présente -in-  constituting me a part of the transmission. This -in-

vention concerne principalement de second type de volant,  vention mainly concerns second type of steering wheel,

bien qu'il soit envisagé que son idée de base s'applique au.  although it is envisaged that its basic idea applies to the.

premier type de volant décrit précédemment après quelques mo-  first type of steering wheel described above after a few

difications. L'expression "volant" est utilisée ici pour dési-  difications. The term "flying" is used here to describe

gner le second type.the second type.

Un volant typique utilisé dans une transmission au-  A typical steering wheel used in a transmission

tomatique serait constitué en partie d'une peèceestampéè en matériau tel que l'acier calmé à l'aluminium laminé à chaud dit S.A.E. 1010 ayant une dureté Rockwell "B" comprise entre environ 55 et 75. La pièce estampée pourrait être fabriquée par le système soit à matrice progressive, soit à matrice de  tomatic would be constituted in part of a peestee stamped material such as steel calmer with hot rolled aluminum said S.A.E. 1010 having a Rockwell hardness "B" between about 55 and 75. The stamped part could be manufactured by either the progressive matrix system or the

transfert, serait lavée,puis grenaillée de façon à-lui confé-  transfer, would be washed and then shot blasted so as to confer

rer une résistance supplémentaire. La pièce estampée résultan-  additional resistance. The stamped piece

te serait façonnée en forme de disque et comporterait des  would be shaped into a disc and would have

trous placés de façon appropriée pour le montage et l'aligne-  holes appropriately placed for mounting and aligning

ment du vilebrequin du moteur, du convertisseur de couple et de la transmission. Une petite plaque de friction en forme de  motor crankshaft, torque converter and transmission. A small friction plate in the shape of a

disque pourrait être soudée sur la partie à moyeu de la piè-  disc could be welded to the hub portion of the

ce estampée, o' celle-ci se monte sur le vilebrequin. Les bords extérieurs du volant seraient cambrés à 90 de façon a fournir une surface de fixation,ou flasque, pour la couronne dentée  this stamped, where it is mounted on the crankshaft. The outer edges of the flywheel would be bent at 90 so as to provide a fastening surface, or flange, for the ring gear

qui y serait soudée.which would be welded to it.

La couronne dentée est typiquement construite d'un  The ring gear is typically constructed of a

matériau tel que l'acier à grain fin dit S.A.E. 1040/1050.  material such as S.A.E. 1040/1050.

Elle est généralement fabriquée par découpe d'une bande dans une longue barre, enroulement de la bande sous forme de cercle,  It is generally manufactured by cutting a strip in a long bar, winding the strip in the form of a circle,

2467290:2467290:

3.3.

soudage bout à bout des extrémités, remise en forme, arron-  end-to-end butt fusion, fitness, arran-

dissage, et aplatissement de la pièce; usinage du diamètre intérieur, usinage et chanfreinage de la face supérieure; usinage et chanfreinage de la face inférieure; découpe des dents d'engrenage dans le diamètre extérieur; puis traite-  dissolving and flattening the piece; machining of the inside diameter, machining and chamfering of the upper face; machining and chamfering of the underside; cutting gear teeth in the outer diameter; then treat

ment thermique de la pièce. La couronne dentée est alors gé-  thermal effect of the room. The ring gear is then gen-

néralement soudée au disque estampé décrit ci-dessus. Le lai-  typically welded to the stamped disc described above. The lay-

tier de soudage est enlevé de l'ensemble résultant, puis  welding rod is removed from the resulting assembly and then

celui-ci est équilibré.this one is balanced.

Bien que le volant typique en deux pièces décrit  Although the typical two-piece steering wheel describes

ci-dessus soit largement utilisé dans les transmissions au-  above is widely used in transmissions

tomatiques, il présente plusieurs inconvénients. Par exemple,  tomatic, it has several disadvantages. For example,

il apparaît facilement d'après la description précédente que  it appears easily from the previous description that

l'ensemble est assez compliqué à fabriquer, c'est-à-dire que  the whole is quite complicated to manufacture, that is to say that

les deux parties de l'ensemble en deux pièces nécessite plu-  both parts of the two-piece set require more

sieurs étapes de fabrication. Inhérents à la conception et à la construction de ce volant en deux pièces, les problèmes  several stages of manufacture. Inherent in the design and construction of this two-piece steering wheel, the problems

suivants se posent: 1) manque de concentricité et ovalisa-  The following questions arise: 1) lack of concentricity and ovalisa-

tion des dents; la couronne dentée n'est pas parfaitement adaptée à la circonférence de la pièce estampée intérieure  teeth; the ring gear is not perfectly adapted to the circumference of the inner stamped part

et par conséquent la distance radiale entre les dents d'en-  and therefore the radial distance between the teeth of

grenage et le vilebrequin varie; et 2) ondulation de la face;  girdling and crankshaft varies; and 2) curling of the face;

les plans respectifs de la pièce estampée et la couronne den-  the respective planes of the coin stamped and the crown den-

tée sont différents au lieu d'être les mêmes.  are different rather than the same.

En conséquence, la présente invention a pour objet de prévoir un volant destiné à être utilisé dans un moteur  Accordingly, the present invention aims to provide a flywheel for use in an engine

d'automobile ou analogue, qui puisse être fabriqué en une piè-  automobile or the like, which may be manufactured in a

ce et être alors renforcé de façon sélective, là o cela s'avère nécessaire, éliminant ainsi la nécessité de fixer  this and then be selectively reinforced, where necessary, eliminating the need to fix

une couronne dentée séparéesà une plaque flexible, ou un dis-  a ring gear separated from a flexible plate, or a disc

que métallique estampé.only metal stamped.

En général, le volant selon la présente invention a une construction en une pièce qui comprend une partie à  In general, the flywheel according to the present invention has a one-piece construction which includes a portion

disque, généralement plate, comportant un moyeu et une ou-  disc, generally flat, having a hub and a

verture en son centre pour le montage et l'alignement sur le vilebrequin du moteur d'automobile ou analogue, et une  at its center for mounting and alignment on the crankshaft of the automobile engine or the like, and a

partie à couronne formant une seule pièce avec la circonfé-  crown portion forming a single piece with the circumference

4.4.

rence extérieure de la partie à disque et qu'elle entoure.  rence of the disc part and surround it.

La partie à couronne comporte des dents s'étendant radiale-  The crown portion has radially extending teeth

ment vers l'extérieur, qui sont prévues pour s'engager dans  outward, which are intended to engage in

des dents correspondantes du pignon du démarreur du moteur.  corresponding teeth of the motor starter pinion.

Un segment de renforcement est appliqué qui recouvre les  A reinforcement segment is applied which covers the

dents de la partie à couronne de façon à conférer une résis-  teeth of the crown part so as to give a resistance

tance supplémentaire aux dents aux points o le pignon du  added to the teeth at the points where the pinion

démarreur s'engage à l'origine.starter commits to the origin.

S'agissant d'un moteur typique d'automobile à qua-  Since this is a typical automobile engine with four

tre cylindres, et à des fins d'illustration de la présente  cylinders, and for purposes of illustration of this

invention, on a trouvé que seuls deux segments finis de ren-  invention, it has been found that only two finite segments of

forcement sont nécessaires sur les dents de la partie à cou-  forcing are necessary on the teeth of the

ronne. Cela est de au fait qu'un moteur typique d'automobile à quatre cylindres s'arrête toujours à l'un de deux endroits possibles dans une rotation de 3600 par suite des positions relatives des pistons dans le moteur et de l'équilibre des forces de compression lorsque le moteur est coupé.(La seule exception connue est ce qu'on appelle "faux départ" o l'on essaie de "démarrer" le moteur alors qu'il tourne déjà, ce  ronne. This is because a typical four-cylinder automobile engine always stops at one of two possible locations in a rotation of 3600 due to the relative positions of the pistons in the engine and the balance of forces when the engine is shut off. (The only known exception is what is known as a "false start" where you try to "start" the engine while it is already running.

qui provoque un choc entre le volant en rotation et le pi-  which causes a shock between the rotating flywheel and the

gnon du démarreur, alors que normalement le pignon vient en prise avec un volant à l'arrêt). Cependant, les segments de renforcement ne sont normalement nécessaires qu'en deux  starter bolt, while the pinion normally engages a steering wheel while stopped). However, reinforcement segments are normally only needed in two

points du volant, ces deux points étant les deux seuls empla-  points of the steering wheel, these two points being the only two

cements o le pignon du démarreur s'engage dans les dents de  cements where the starter gear engages the teeth of

la partie à couronne du volant stationnaire. Ces deux empla-  the crown portion of the stationary flywheel. These two locations

cements doivent supporter le choc du aux forces exercées par le pignon sur le volant. Comme un moteur à six cylindres s'arrête dans-trois emplacements différents et qu'un moteur à huit cylindres s'arrête dans quatre emplacements différents,  cements must withstand the shock of the forces exerted by the pinion on the steering wheel. As a six-cylinder engine stops in three different locations and an eight-cylinder engine stops in four different locations,

on envisage que la présente invention soit également applica-  it is contemplated that the present invention is also applicable to

ble à ces cas par utilisation de trois ou quatre segments de  to these cases by using three or four segments of

renforcement, respectivement.reinforcement, respectively.

La présente invention sera bien comprise lors de  The present invention will be well understood when

la description suivante faite en relation avec les dessins ci-  the following description made with reference to the drawings

joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation, en partie en  joints in which: Figure 1 is an elevational view, partially in

2467290.2467290.

5.5.

coupe,d'une partie d'un moteur à explosion et d'une transmis-  cutting, part of an internal combustion engine and transmission

sion, représentant le volant de la présente invention;  sion, representing the steering wheel of the present invention;

La figure 2 est une vue en plan du volant de la pré-  FIG. 2 is a plan view of the steering wheel of

sente invention; et La figure 3 est une vue en coupe prise le long  this invention; and Figure 3 is a sectional view taken along

de la ligne 3-3 de la figure 2.line 3-3 of Figure 2.

En liaison avec la figure 1, une partie d'un moteur à explosion et d'une transmission incorporant le volant de la présente invention est représentée. Le volant 10 de ce mode  In connection with Figure 1, a part of an internal combustion engine and a transmission incorporating the steering wheel of the present invention is shown. The steering wheel 10 of this mode

particulier de réalisation de la présente invention est des-  particular embodiment of the present invention is

tiné à être utilisé avec un moteur à explosion de quatre cy-  designed for use with a four-cylinder combustion engine

lindres comportant une transmission automatique. Cependant, on comprendra que la présente invention s'applique à d'autres configurations de moteurs. Le volant 10 comprend généralement  lindres having an automatic transmission. However, it will be appreciated that the present invention is applicable to other engine configurations. The steering wheel 10 generally comprises

une partie à disque 12 qui est constituée d'une plaque métal-  a disk portion 12 which consists of a metal plate

lique estampée, ronde, relativement plate, et une partie à couronne 14 qui forme us même pice -4Avec la partie' 2 et constitue le bord extéri ur ourcirconAérence du volant. (On  It is stamped, round, relatively flat, and a crown portion 14 which forms the same part -4With the part 2 and constitutes the outer edge of the steering wheel. (We

traitera de nouveau de la constructionzdu volant dans la des-  will again deal with the construction of the steering wheel in the

cription faite en liaison avec les figures 2 et 3). La partie à couronne 14 du volant comporte des dents d'engrenage 16 sur la totalité de la circonférence qui viennent en prise avec des dents correspondantes d'un pignon 18, lequel est placé sur le rotor ou arbre d'entraînement d'un démarreur 20. On  cription made in connection with Figures 2 and 3). The rim portion 14 of the flywheel has gear teeth 16 over the entire circumference which engage corresponding teeth of a pinion 18, which is located on the rotor or drive shaft of a starter 20 . We

notera que la partie à couronne 14 du volant contient un seg-  note that the crown portion 14 of the steering wheel contains a segment

ment de renforcement 22 aux points o la couronne vient en contact avec le pignon 18 du démarreur lorsque le moteur est  reinforcement 22 at the points where the crown comes into contact with the starter pinion 18 when the engine is

au repos. Comme expliqué antérieurement, le pignon du démar-  at rest. As explained previously, the gear of the

reur n'est normalement en contact avec le volant que lorsque le moteur est en cours de démarrage, et est automatiquement  is normally in contact with the steering wheel only when the engine is starting, and is automatically

retiré du volant lorsque le moteur a démarré.  removed from the steering wheel when the engine started.

Le volant 10 est fixé par des boulons 28 à un moyeu de montage 24 formé à l'extrémité du vilebrequin 26 du  The flywheel 10 is fixed by bolts 28 to a mounting hub 24 formed at the end of the crankshaft 26 of the

moteur. Un convertisseur de couple 30,qui constitue une par-  engine. A torque converter 30, which constitutes a part

tie de la transmission automatique, est monté de l'autre cô-  part of the automatic transmission, is mounted on the other side

té du volant 10 avec des boulons 32. Le convertisseur de cou-  10 of the steering wheel with bolts 32. The converter

ple 30 comprend un carter extérieur 34 qui constitue la par-  30 comprises an outer casing 34 which constitutes the

2467290 i 6. tie du convertisseur fixée directement au volant. La rotation du vilebrequin 26 provoque la rotation du volant lO,lequel  2467290 i 6. tie of the converter fixed directly to the steering wheel. The rotation of the crankshaft 26 causes the rotation of the flywheel 10, which

met en rotation le carter 34 du convertisseur, tous ces élé-  rotates the housing 34 of the converter, all these elements

ments tournant à l'unisson étant donné qu'ils sont reliés di-  turning in unison as they are connected

rectement. Le carter du convertisseur de couple et un élément d'aube intérieure 36 fonctionnent comme une pompe de turbine pour transférer le mouvement de rotation du vilebrequin, du  rectly. The torque converter housing and an inner blade member 36 operate as a turbine pump to transfer the rotational movement of the crankshaft,

volant et du carter à une seconde aube intérieure 38 du con-  steering wheel and crankcase to a second inner blade 38 of the

vertisseur de couple 30 par l'intermédiaire du fluide conte-  torque converter 30 via the fluid

nu à l'intérieur du convertisseur. Le mouvement résultant de  naked inside the converter. The resulting movement

la seconde aube 38 provoque la rotation de l'arbre 40 de tur-  the second blade 38 causes the rotation of the shaft 40 of tur-

bine de la transmissions. Le convertisseur de couple contient  transmission. The torque converter contains

également un embrayage 42 qui est fixé à ce qui est typique-  also a clutch 42 which is attached to what is typically-

ment appelé stator 44 du convertisseur de couple. Cette par-  called stator 44 of the torque converter. This part

tie du convertisseur de couple est normalement stationnaire,  torque converter is normally stationary,

sauf dans certaines circonstances o il fonctionne en embra-  except in certain circumstances where it operates in

yage unidirectionnel dans le but de protéger lé convertisseur  unidirectional yage in order to protect the converter

d'un mouvement inverse ou analogie.of an inverse movement or analogy.

En liaiso- maintenant-avec la-figure 2, une vue en-  In connection now with FIG.

plan du volant 10 selon la présente invention est représen-  plane of the steering wheel 10 according to the present invention is

tée. Comme cela a été décrit brièvement dans ce qui précède, le volant 10 comprend une partie à disque 12 et une partie'à couronne 14 solidaire de la précédente. Le centre du volant comprend une ouverture 46 pour le montage et l'alignement du vilebrequin 26 du moteur. L'ouverture 46 est entourée-de six trous 48 destinés aux boulons de montage 28 dont il a été question en figure 1. La surface extérieure de la partie 12 contient trois trous 50 qui servent au montage du carter 34 du convertisseur de couple avec des boulons 32. Cette surface  ted. As has been described briefly in the foregoing, the flywheel 10 comprises a disc portion 12 and a crown portion 14 secured to the previous one. The center of the steering wheel comprises an opening 46 for mounting and aligning the crankshaft 26 of the engine. The opening 46 is surrounded by six holes 48 for the mounting bolts 28 referred to in FIG. 1. The outer surface of the portion 12 contains three holes 50 which serve to mount the torque converter housing 34 with bolts 32. This surface

extérieure de la partie 12 contient également un trou d'ac-  the outer part of Part 12 also contains an access hole

cès 52 pour la transmission automatique. On notera que l'un des trous 48 et l'un des trous 50 contiennent une encoche 54 qui facilite le positionnement du volant par rapport aux  this 52 for the automatic transmission. Note that one of the holes 48 and one of the holes 50 contain a notch 54 which facilitates the positioning of the wheel relative to the

points d'arrêt du moteur.stopping points of the engine.

La partie la plus extérieure, ou partie à couronne,  The outermost part, or crown part,

du volant 10 comprend des dents d'engrenage 16 sur la totali-  of the flywheel 10 comprises gear teeth 16 on the totality of

té de sa circonférence. Les dents ont un pas et une profon-  its circumference. Teeth have a step and a deep

7. deur qui sont adaptés au pignon du démarreur du moteur. Le nombre de dents varie avec le type de moteur, la taille du volant et le type de pignon du démarreur. Deux segments de renforcement 22 sont représentés sur la partie à couronne du volant. Ces segments sont fixés pendant la fabrication du volant et recouvrent une série des dents situées sur la  7. which are fitted to the starter gear of the engine. The number of teeth varies with the type of motor, the size of the flywheel and the type of starter gear. Two reinforcing segments 22 are shown on the rim portion of the steering wheel. These segments are fixed during manufacture of the steering wheel and cover a series of teeth located on the

circonférence du volant dans le but de conférer une résis-  circumference of the steering wheel for the purpose of

tance supplémentaire aux deux zones o ils sont placés.  added to the two areas where they are placed.

En liaison maintenant avec la figure 3, une vue  In connection now with FIG.

en coupe du volant 10 de la présente invention est représen-  in section of the steering wheel 10 of the present invention is

tée. Cette figure montre une bande circulaire bosselée 56 qui est réalisée dans la partie 12 du volant. Cette bande permet au disque métallique de fléchir en partie de façon à  ted. This figure shows a bumpy circular band 56 which is made in part 12 of the steering wheel. This band allows the metal disk to flex in part so as to

faciliter l'absorption et la transmission des forces exer-  facilitate the absorption and transmission of forces exerted

cées sur elle pendant la venue en prise avec le pignon du démarreur.  on it during engagement with the starter gear.

Le procédé de fabrication du volant de la présen-  The manufacturing process of the steering wheel of the

te invention est considérablement moins compliqué que celui  the invention is considerably less complicated than that

décrit précédemment pour le volant en deux pièces, c'est-à-  previously described for the two-piece steering wheel, that is,

dire pour un volant constitué d'une partie estampée et d'une  say for a steering wheel consisting of a stamped part and a

couronne dentée séparée soudée à celle-ci. On envisage l'uti-  separate ring gear welded to it. The use of

lisation soit d'une matrice à action progressive, soit d'une  the use of either a progressive-action matrix or a

matrice de transfert pour la fabrication du volant de la pré-  transfer matrix for manufacturing the steering wheel of the pre-

sente invention. Les avantages et les inconvénients de chaque  this invention. The advantages and disadvantages of each

système de matrice seront décrits ultérieurement.  matrix system will be described later.

Dans le mode particulier de fabrication du volant  In the particular way of manufacturing the steering wheel

de la présente invention, la première étape constitue à es-  of the present invention, the first step is to

tamper une plaque ronde dans une bobine d'un matériau tel  tamper a round plate into a coil of such material

que l'acier recuit S.A.E. 1050. Les petits segments de ren-  that steel annealed S.A.E. 1050. The small segments of

forcement qui sont fixés au volant sont constitués du même matériau que les plaques rondes en les estampant des chutes ou matériau restant de la bande d'acier après estampage des pièces rondes. Ces segments de renforcement sont fabriqués à la cadence de deux segments par volant en même temps que l'estampage des plaques rondes. Puis toutes les pièces sont lavées. Ensuite, les segments de renforcement sont soudés aux plaques rondes par soudage avec fil, avec arc protégé ou 2467290i 8.  Forcing which are attached to the steering wheel are made of the same material as the round plates by stamping the falls or remaining material of the steel strip after stamping the round pieces. These reinforcing segments are manufactured at the rate of two segments by steering wheel at the same time as the stamping of the round plates. Then all the pieces are washed. Then, the reinforcement segments are welded to the round plates by wire bonding, with protected arc or 2467290i 8.

procédé analogue, le soudage étant fait autour de l'arc ra-  analogous process, the welding being done around the radial arc

dialement intérieur du segment de renforcement et des bords latéraux, ou bien par l'intermédiaire d'une fente en forme d'arc pratiquée dans le centre du segment. Après enlèvement du laitier de soudage, les dents de l'engrenage sont brochées  the inner segment of the reinforcement segment and the lateral edges, or via an arc-shaped slot made in the center of the segment. After removing the welding slag, the teeth of the gear are stitched

dans l'ensemble constitué par la plaque ronde et les seg-  in the whole constituted by the round plate and the segments

ments de renforcement. Le volant est alors équilibré, des  reinforcement. The steering wheel is then balanced,

trous y étant percés là o c'est nécessaire. Comme étape fi-  holes are drilled where necessary. As a final step

nale de la fabrication du volant de la présente invention, les dents subissent un traitement thermique constitué d'un durcissement par induction et d'un refroidissement de façon à obtenir une dureté Rockwell "C" d'environ 45 à 55 à hauteur  In the manufacture of the steering wheel of the present invention, the teeth undergo a heat treatment consisting of inductive hardening and cooling so as to obtain a Rockwell "C" hardness of about 45 to 55 ht.

du diamètre du pas des dents.the diameter of the pitch of the teeth.

A titre d'exemple, les informations suivantes  For example, the following information

sont typiques de certaines spécifications pour un volant ex-  are typical of certain specifications for an ex-

périmental selon la présente invention, et peuvent être uti-  in accordance with the present invention, and can be used

lisées avec un moteur d'automobile à quatre cylindres de construction courante: 1. Matériau: acier recuit dit S.A.E. 1050 2. Diamètre total: 3. Trous de montage du vilebrequin: 4. Trous de montage du  with a four-cylinder automobile engine of ordinary construction: 1. Material: annealed steel, known as S.A.E. 1050 2. Total Diameter: 3. Crankshaft Mounting Holes: 4. Mounting Holes

convertisseur de cou-converter

ple: (épaisseur d'environ 3,2 mm) entre environ 28,65 et 28,70 cm  pl: (thickness of about 3.2 mm) between about 28.65 and 28.70 cm

6 au total - situés à égale dis-6 in total - located equally

tance les uns des autres autour du volant suivant un rayon d'environ 3, 5cm à l'exception d'un trou qui est décalé d'environ 2,5 mm et  around the steering wheel in a radius of approximately 3.5cm except for a hole which is offset by approximately 2.5mm and

contient une encoche d'identifi-contains an identification notch

cationcation

3 au total - situés à égale dis-3 in total - located equally

tance les uns des autres autour du volant suivant un rayon d'environ 12,5 cm, à l'exception d'un trou  around the steering wheel in a radius of about 12.5 cm, except for one hole

qui est décalé, contient une enco-  which is off-set, contains a

2467290 I2467290 I

9. 5. Ouverture centrale: 6. ande bosselée: 7. Dents d'engrenage Nombre de dents: Pes au diamètre: Angle de pression: Diamètre mineur: Diamètre du pas théorique: Profondeur totale te dent: Diamètre du cercle de pied: Dureté des dents: 8. Nombre de segments de renforcement: 9. Emplacement des segments de renforcement:  9. 5. Center Opening: 6. Bumpy Ande: 7. Gear Teeth Number of Teeth: Pes to Diameter: Pressure Angle: Minor Diameter: Theoretical Pitch Diameter: Total Depth Tooth: Circle Diameter of Foot: Hardness Teeth: 8. Number of reinforcement segments: 9. Location of reinforcement segments:

che d'identification et est ra-identification mark and is

dialement aligné avec le trou décalé de montage du vilebrequin cité cidessus diamètre d'environ 3,2 cm  aligned with the offset mounting hole of the crankshaft cited above diameter about 3.2 cm

largeur d'environ 5,7 cm commen-width of about 5.7 cm.

çant à environ 4,8 cm de l'axe du volant environ environ compris 27,8 cm , 5 cm 12 entre environ 27,9 cm et environ 28,6 cm environ 4,2 mm - -B 4,2 mm  approximately 4.8 cm from the axis of the flywheel about 27.8 cm, 5 cm 12 about 27.9 cm to about 28.6 cm 4.2 mm - -B 4.2 mm

environ 28 cm -about 28 cm -

dureté Rockwell "C" comprise en-Rockwell hardness "C" included

tre environ 45 et 55, mesurée au point médian du profil d'une dent 2 emplacements angle d'environ 42 par rapport aux trous décalés (point mort haut) 10. Longueur des segments de renforcement: environ7,5 cm suivant un arc  be approximately 45 and 55, measured at the midpoint of the profile of a tooth 2 locations angle of about 42 relative to the offset holes (top dead center) 10. Length of the reinforcing segments: approximately 7.5 cm following an arc

inscrit ayant un rayon d'envi-registered with a radius of

ron 26,4 cm On notera que les spécifications précédentes sont des données expérimentales et qu'elles varient en fonction des types de moteurs et peuvent également changer de temps en temps selon  26.4 cm It should be noted that the above specifications are experimental data and vary according to engine type and may also change from time to time according to

2467290.2467290.

10.10.

les performances exigées.the required performance.

Comme cela a été indiqué précédemment, le volant de la présente invention peut être fabriqué suivant un certain nombre de procédés, entre autres les procédés faisant appel à des systèmes de matrice à action progressive ou à trans- fert. Les matrices à action progressive et à transfert sont des systèmes permettant d'économiser la main-d'oeuvre et constitués fondamentalement d'un ou de plusieurs postes de travail que la pièce parcourt successivement jusqu'au stade final de la fabrication. La différence fondamentale- entre les deux types de matrices est qu'une matrice à transfert em-? ploie des doigts mécaniques pour acheminer la pièce dans les divers postes de travail, alors qu'une matrice progressive emploie un ruban transporteur en même matériau que la pièce  As previously indicated, the flywheel of the present invention can be manufactured by a number of methods, including processes using progressive or transferable matrix systems. The progressive-action and transfer matrices are labor-saving systems and consist essentially of one or more workstations that the part travels successively to the final stage of manufacture. The fundamental difference between the two types of matrices is that a transfer matrix em-? bends mechanical fingers to route the workpiece in the various workstations, while a progressive matrix uses a conveyor belt of the same material as the workpiece

estampée pour l'acheminer. Par conséquent, une matrice pro-  stamped to convey it. Therefore, a matrix

gressive doit utiliser une largeur de bobine généralement supérieure à la largeur réellement nécessaire à l'obtention  gressive must use a coil width that is generally greater than the width actually required to obtain

de la pjèce estampée, ce qui donne un coût légèrement supé-  stamped, which gives a slightly higher cost than

rieur pour les pièces finies, bien que les coûts de traite-  for finished parts, although the costs of

ment soient généralement moins élevés. D'autre part, l'emploi d'une matrice à transfert peut se traduire par des coûts dè matière plus faibles et par des pièces d'un prix de revient moins élevé par suite du volume moins grand des déchets,mais  are generally lower. On the other hand, the use of a transfer matrix may result in lower material costs and lower cost parts as a result of the smaller volume of waste.

les outillages pour les matrices à transfert sont générale-  tools for transfer matrices are generally

ment un peu plus chers. Dans le cas de la présente invention, un système de matrice à transfert semble être préférable  a little more expensive. In the case of the present invention, a transfer matrix system seems to be preferable

étant donné que les déchets sont moins importants.  since the waste is less important.

Le volant de la présente invention présente plu-  The steering wheel of the present invention has several

sieurs avantages par rapport à un'volant typique en deux piè-  advantages over a typical two-part

ces, constitué d'une couronne dentée soudée à une plaque fle-  these, consisting of a ring gear welded to a flexible plate

xible. Tout d'abord, étant donné qu'une couronne dentée et une plaque flexible séparées ne sont plus nécessaires, les coûts de matière et de fabrication sont grandement réduits  xible. First of all, since a separate ring gear and a separate flexible plate are no longer needed, material and manufacturing costs are greatly reduced

puisque le corps et les dents forment une même pièce. Ensui-  since the body and the teeth form a single piece. Ensui-

te, et en liaison avec le premier avantage, le volant de la présente invention a un poids sensiblement inférieur à celui de son homologue en deux pièces, ce qui pour les ingénieurs 2467290 i 11.  In connection with the first advantage, the steering wheel of the present invention has a weight substantially lower than that of its two-piece counterpart, which for engineers 2467290 11.

de l'automobile est un avantage particulièrement intéressant.  of the automobile is a particularly interesting advantage.

En troisième lieu, grâce au procédé de fabrication en ligne que ne permet pas la fabrication d'un volant en deux pièces, une pièce plus fiable est fabriquée car l'on a trouvé que l'on ne souffrait virtuellement plus des problèmes classiques de dents ovalisées, de concentricité, et d'ondulation des faces avec le volant de la présente invention. En quatrième lieu, étant donné que les dents d'engrenage forment une même pièce avec la "plaque flexible", il n'y a aucun risque de séparation de la couronne dentée comme cela est le cas d'un volant en deux pièces. En cinquième lieu, étant donné que toutes les parties d'un volant en une pièce sont constituées  Thirdly, thanks to the on-line manufacturing process that does not allow the manufacture of a two-piece flywheel, a more reliable piece is manufactured because it has been found that virtually no more traditional teeth problems are suffered. oval, concentricity, and waving of the faces with the steering wheel of the present invention. Fourthly, since the gear teeth form a single piece with the "flexible plate", there is no risk of separation of the ring gear as is the case of a two-piece steering wheel. Fifth, since all the parts of a one-piece steering wheel are made up

du même acier de base, une cémentation sélective est possi-  of the same basic steel, a selective cementation is possible.

ble, ce qui permet d'éliminer l'emploi de plaques de friction spécialement appliquées lors du montage du vilebrequin, ou d'une couronne séparée en acier sensiblement plus dur que la partie de disque intérieur ou plaque flexible. Enfin, étant  This eliminates the use of specially applied friction plates when mounting the crankshaft, or a separate steel ring substantially harder than the inner disk portion or flexible plate. Finally, being

donné qu'on peut utiliser avec efficacité un traitement ther-  given that a heat treatment can be used effectively

mique par induction avec le volant de la présente invention, au lieu d'un durcissement à la flamme, on obtient un meilleur chauffage de zone. Pour résumer, la présente invention permet de fabriquer un volant bien meilleur en termes de coût, de  By means of induction induction with the flywheel of the present invention, instead of flame hardening, better zone heating is achieved. To sum up, the present invention makes it possible to manufacture a much better steering wheel in terms of cost,

poids, de conception, de performances, et de fiabilité.  weight, design, performance, and reliability.

Bien que ce point n'ait pas été mentionné dans la  Although this point was not mentioned in the

description précédente du mode particulier de réalisation de  previous description of the particular embodiment of

la présente invention, il est également envisagé que la par-  the present invention, it is also envisaged that the

tie à couronne dentée du volant soit renforcée en même temps sur les deux côtés de la pièce estampée d'origine, aussi bien que sur l'un ou l'autre des deux côtés. De plus, on pense que des couches multiples de segments de renforcement pourraient être utilisées dans certaines applications. Et, en tant que  Toothed crown of the steering wheel is reinforced at the same time on both sides of the original stamped piece, as well as on one or the other of the two sides. In addition, it is believed that multiple layers of reinforcement segments could be used in some applications. And, as

nouvelle extension du concept de base de la présente inven-  further extension of the basic concept of the present invention.

tion, une seule couronne de renforcement continue pourrait être utilisée pour des moteurs ayant de nombreux cylindres, ou dans le cas o les "faux départs" fourniraient suffisamment  a single ring of continuous reinforcement could be used for engines with many cylinders, or in the case where "false starts" provide sufficient

de raisons à ce type d'utilisation.  reasons for this type of use.

L'appréciation de certaines des valeurs de mesures 12.  The appreciation of some of the measurement values 12.

indiquées ci-dessus doit-tenir compte du fait qu'elles pro-  mentioned above must take into account the fact that they

vien eet de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques.  and the conversion of imperial units to metric units.

La présente invention n'est pas limitée aux exem-  The present invention is not limited to the examples

ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui  These embodiments, which have just been described, are, on the contrary, susceptible of variations and modifications which

apparaîtront à l'homme de l'art.will appear to those skilled in the art.

13.13.

Claims (16)

REVENDICATIONS 1 - Volant pour moteur d'automobile ou analogue,  1 - Flywheel for automobile engine or the like, comportant des dents d'engrenage prévues pour venir en pri-  gear teeth intended to come into se avec un pignon de démarreur du moteur de façon à mettre le volant en mouvement et à démarrer le moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un disque estampé, généralement plat, comportant une ouverture en son centre pour permettre son  with an engine starter pinion so as to put the steering wheel in motion and start the engine, characterized in that it comprises a stamped disc, generally flat, having an opening in its center to allow its montage sur le vilebrequin du moteur et une partie à couron-  mounted on the engine crankshaft and a crankshaft ne en une pièce avec le disque comportant des dents s'éten-  in one piece with the disc having teeth extending dant radialement vers l'extérieur, la partie à couronne étant  radially outwardly, the crown portion being placée autour de la circonférence extérieure du disque.  placed around the outer circumference of the disc. 2 - Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie à couronne comprend au moins un segment de renforcement qui recouvre au moins une dent de ladite  2 - Steering wheel according to claim 1, characterized in that the crown portion comprises at least one reinforcing segment which covers at least one tooth of said partie à couronne.party to crown. 3 -Vo.ant selon la revendication 2, caractériséen c: gi 'la partiê à couronne.cmprend une pl ralité de-seg-t f eet urle dnt d ld4  3 -Vo.ant according to claim 2, characterized in c: gi 'the partiê corona.cmprendre a ple-seg-t fealty and dt dd d4 m nts de renforcement sur les dents de ladi partie à coyron-  reinforcement on the teeth of the coyron part ne.born. 4 - Volant selon la revendication 3, caractérisé.  4 - Steering wheel according to claim 3, characterized. en ce que chaque segment de renforcement recouvre une plura-  in that each reinforcing segment covers a plurality of lité de dents de la partie à couronne.  tooth unit of the crown part. - Volant selon la revendication 2, caractérisé  Steering wheel according to Claim 2, characterized en ce que la partie à couronne comprend un segment de renfor-  in that the crown portion comprises a reinforcing segment cement continu qui recouvre toutes les dents de ladite par-  continuous cement covering all the teeth of the said tie à couronne.tie to crown. 6- Volant pour moteur d'automobile -ou analogue, ca-  6- Steering wheel for automobile engine or the like, ractérisé en ce qu'il comprend a) un disque estampé, généralement plat, comportant une ouverture à son centre pour permettre son montage sur le vilebrequin du moteur; et b) une partie à couronne, en une même pièce avec le disque et placée autour de la circonférence extérieure de celui- ci, comportant des dents s'étendant radialement vers  characterized in that it comprises a) a stamped disc, generally flat, having an opening at its center to allow its mounting on the crankshaft of the engine; and b) a ring-shaped part, in one piece with the disc and placed around the outer circumference thereof, having teeth extending radially towards l'extérieur qui sont destinées à venir en prise avec le pi-  outside that are intended to come into contact with the gnon du démarreur du moteur.motor starter. 7 - Volant selon la revendication 6, caractérisé en  7 - Steering wheel according to claim 6, characterized in 2467290 12467290 1 14. ce que la partie à couronne comprend au moins un segment de renforcement qui recouvre au moins une dent de la partie  14. that the crown portion includes at least one reinforcing segment that overlaps at least one tooth of the portion à couronne.to crown. 8 - Volant selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie à couronne comprend une pluralité de segments de renforcement sur les dents de ladite partie à couronne. 9 - Volant selon la revendication 8, caractérisé  8 - Steering wheel according to claim 7, characterized in that the crown portion comprises a plurality of reinforcing segments on the teeth of said crown portion. 9 - Steering wheel according to claim 8, characterized en ce que chaque segment de renforcement recouvre une plura-  in that each reinforcing segment covers a plurality of -10 lité de dents de ladite partie à couronne.  -10 tooth unit of said crown portion. - Volant selon la revendication 7, caractérisé  Steering wheel according to Claim 7, characterized en ce que la partie à couronne comprend un segment de ren-  in that the crown portion comprises a segment of forcement continu qui recouvre toutes les dents de ladite  continuous forcing which covers all the teeth of the said partie à couronne.party to crown. 11 - Volant pour moteur d'automobile ou analogue,  11 - Flywheel for automobile engine or the like, caractérisé en ce qu'il comprend -  characterized in that it comprises - a) une partie t disque, généralement plate, com-  a) a disk part, generally flat, portant un moyeu et une;ouverture à son centre pour permet-  carrying a hub and an opening at its center to allow tre son montage sur le vilebrequin du moteur; b) une partie à couronne, en une même pièce avec  be mounted on the crankshaft of the engine; b) a crown part, in the same room with la partie à disque et placée autour de la circonférence ex-  the disc part and placed around the circumference ex- térieure de celle-ci, comportant des dents s'étendant radia-  of the latter, with teeth extending radially lement vers l'extérieur qui sont destinées à venir en prise avec le pignon du démarreur du moteur; et c) au moins un segment de renforcement recouvrant  outwardly which are intended to engage the starter gear of the engine; and (c) at least one reinforcing segment covering au moins une dent de la partie à couronne de façon à confé-  at least one tooth of the crown portion so as to confer rer une résistance supplémentaire à la dent.  additional resistance to the tooth. 12 - Volant selon la revendication 11, caractéjrisé  12 - Steering wheel according to claim 11, caractéjrisé en ce qu'une pluralité de segments de renforcement recou-  in that a plurality of reinforcement segments vrent les dents de la partie à couronne.  the teeth of the crown part. 13 - Volant selon la revendication 12, caractérisé en ce que deux segments de renforcement recouvrent les  13 - Steering wheel according to claim 12, characterized in that two reinforcing segments cover the dents de la partie à couronne.teeth of the crown part. 14 - Volant selon la revendication 13, caractérisé  14 - Steering wheel according to Claim 13, characterized en ce que chaque segment de renforcement recouvre une plura-  in that each reinforcing segment covers a plurality of lité de dents de la partie à couronne.  tooth unit of the crown part. - Volant selon la revendication 13, caractérisé  Steering wheel according to Claim 13, characterized 2467290;:2467290 ;: 15. en ce que deux segments de renfo cement sont placés dans des positions diamétralement opposées l'une à l'autre sur la  15. in that two reinforcement segments are placed in diametrically opposed positions to each other on the partie à couronne du volant.part with crown of the steering wheel. 16 - Volant selon la revendication 12, caractérisé en ce que trois segments de renforcement sont appliqués de  16 - Steering wheel according to Claim 12, characterized in that three reinforcing segments are applied from façon à recouvrir les dents de la partie à couronne.  way to cover the teeth of the crown part. 17 - Volant selon la revendication 12, caractérisé en ce que quatre segments de renforcement sont appliqués de  17 - Steering wheel according to claim 12, characterized in that four reinforcing segments are applied from façon à recouvrir les dents de la partie à couronne.  way to cover the teeth of the crown part. 18 - Volant selon la revendication 12, caractérisé en ce que les segments de renforcement sont appliqués sur  18 - Steering wheel according to claim 12, characterized in that the reinforcing segments are applied on les côtés opposés de la partie à couronne.  opposite sides of the crown portion. 19 - Volant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins un segment de renforcement est appliqué de façon à recouvrir l'autre segment de renforcement qui est à  19 - Steering wheel according to claim 12, characterized in that at least one reinforcing segment is applied so as to cover the other reinforcing segment which is son tour appliqué à la partie à couronne du volant.  its turn applied to the crown portion of the steering wheel. - Volant pour moteur automobile à quatre cylin-  - Four-cylinder automobile engine flywheel dres ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend:  dres or the like, characterized in that it comprises: a) une partie à disque, généralement plate, compor-  a) a generally flat disk part tant un moyeu et une ouverture à son centre pour permettre son montage sur le vilebrequin du moteur; b) une partie à couronne, en une même pièce avec la partie à disque et: placée autour de la circonférence  both a hub and an opening in its center to allow its mounting on the crankshaft of the engine; b) a crown portion, in one piece with the disc portion and: placed around the circumference extérieure de celle-ci, comportant des dents s'étendant radia-  its outer surface, with teeth extending radially lement vers l'extérieur qui sont destinées à venir en prise avec le pignon du démarreur du moteur; et c) deux segments de renforcement placés dans des positions diamétralement opposées l'une à l'autre du même côté de la partie à couronne du volant, chaque segment étant appliqué de façon à recouvrir une pluralité de dents de la partie à couronne aux deux endroits diamétralement opposés de la circonférence du volant o le pignon du démarreur vient  outwardly which are intended to engage the starter gear of the engine; and c) two reinforcing segments placed in diametrically opposite positions to each other on the same side of the rim portion of the flywheel, each segment being applied to cover a plurality of teeth of the rim portion at both diametrically opposite locations of the circumference of the steering wheel o the starter gear comes en prise avec le volant, les segments de renforcement confé-  engaged with the steering wheel, the reinforcement segments rant une résistance supplémentaire aux dents.  additional resistance to the teeth. 21 - Volant selon la revendication 20,caractérisé 2467290t. 16.  21 - Steering wheel according to claim 20, characterized 2467290t. 16. ce que l'un des segments de renforcement est placé à envi-  that one of the reinforcement segments is placed at approximately ron 420 par rapport au point mort haut du volant, et en ce que l'autre segment de renforcement est placé à un endroit  420 relative to the top dead center of the steering wheel, and in that the other reinforcement segment is placed in one place diamétralement opposé au premier segment.  diametrically opposed to the first segment.