FR2563875A1 - Engine flywheel bearing - Google Patents

Abstract

Bearing for a flywheel for an internal combustion engine, consisting of a drive ring 2 assembled rigidly to the crankshaft 1 and of a plate 7 assembled to this ring by means of damping elements 6 providing elasticity in rotation, and by the intermediary of a roller-contact bearing 3 allowing the plate to rotate relative to the drive ring. The roller-contact bearing is a ball bearing with contiguous balls.

Description

Palier de volant moteur
L'invention concerne un palier d'un volant pour un moteur à combustion interne, constitué d'une bague d'entraînement assemblée rigidement au vilebrequin et d'un plateau assemblé à cette bague par l'intermédiaire d'éléments d'amortissement assurant l'élasticité en rotation, et par l'intermédiaire d'un roulement permettant la rotation du plateau par rapport à la bague d'entraînement.Flywheel bearing
The invention relates to a bearing of a flywheel for an internal combustion engine, consisting of a drive ring rigidly assembled to the crankshaft and a plate assembled to this ring by means of damping elements ensuring the elasticity in rotation, and by means of a bearing allowing the rotation of the plate relative to the drive ring.

Un palier de volant de ce type est connu de la demande de brevet
DE 30 38 847. Sur ce palier connu, une bague d'entraînement du volant est notamment conçue comme pièce réceptrice d'une bague d'amortissement réalisée en une matière élastique, et la bague d'entraînement est fixée sur le vilebrequin par des vis. Le volant lui-même est assemblé à cette bague d'amortissement, et monté par l'intermédiaire d'un roulement à billes sur un tourillon du vilebrequin. Le volant a ainsi la possibilité de se mouvoir par rapport au vilebrequin d'un angle de rotation alloué par l'élasticité de la bague d'amortissement. C'est de cette manière que sont amortis les moments de rotation imprimés par à-coups. Pratiquement aucun mouvement relatif, même faible, n'apparaît pendant toute la durée d'utilisation.A steering wheel bearing of this type is known from the patent application
DE 30 38 847. On this known bearing, a flywheel drive ring is in particular designed as a receiving part of a damping ring made of an elastic material, and the drive ring is fixed to the crankshaft by screws . The flywheel itself is assembled with this damping ring, and mounted by means of a ball bearing on a crankshaft journal. The flywheel thus has the possibility of moving relative to the crankshaft by an angle of rotation allocated by the elasticity of the damping ring. It is in this way that the rotational moments impressed by jolts are absorbed. Virtually no relative movement, even small, appears during the entire period of use.

Avec des roulements à billes normaux, les faibles mouvements de rotation angulaires engendrent une sollicitation permanente de courtes zones non assemblées les unes aux autres de la piste de roulement, ce qui présente le risque que, à la suite d'une durée d'utilisation importante, le degré de liberté du mouvement relatif entre le volant et le vilebrequin soit réduit, suite à un élargissement ou une détérioration par usage des pistes des bagues de roulement au niveau des corps de roulement. Un tel phénomène a pour conséquence la défaillance du système d'amortissement, au moins dans la zone des moments de rotation imprimés par à-coups, où une compensation correcte est particulièrement souhaitable.With normal ball bearings, small angular rotational movements cause permanent stress on short areas that are not assembled to each other on the raceway, which poses the risk that, following a long period of use. , the degree of freedom of the relative movement between the flywheel and the crankshaft is reduced, following an enlargement or a deterioration by use of the tracks of the rolling rings at the level of the rolling bodies. The consequence of such a phenomenon is the failure of the damping system, at least in the area of the spurts of rotational moments, where correct compensation is particularly desirable.

La présente invention a pour objectif de fournir un volant du type présenté en introduction où le roulement laisse attendre une plus grande longévité. The object of the present invention is to provide a steering wheel of the type presented in the introduction where the bearing allows a longer service life.

Cet objectif est atteint en ce que le roulement est un roulement à billes jointives. Cette caractéristique apporte une répartition de la charge radiale sur plusieurs billes, et par suite une diminution de la pression superficielle supportée au niveau de chaque bille. Cette configuration selon l'invention entraîne une réduction importante de l'usure par places de la piste de roulement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le roulement est monté avec précontrainte radiale. Ceci favorise le degré de répartition de la charge. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le roulement présente des billes relativement nombreuses, de petit diamètre.Avec ce mode de réalisation, on pourra émpêcher totalement l'usure par places de la piste de roulement si, par l'intermédiaire de la bague d'amortissement, un angle de torsion relativement élevé est possible. Dans ce cas, il est avantageux que les sections de la piste de roulement supportant les billes se chevauchent, ce qui empêchera un élargissement par usage. This objective is achieved in that the bearing is a contiguous ball bearing. This characteristic provides a distribution of the radial load over several balls, and consequently a reduction in the surface pressure supported at the level of each ball. This configuration according to the invention results in a significant reduction in wear in places of the raceway. According to another characteristic of the invention, the bearing is mounted with radial prestress. This promotes the degree of load distribution. According to an advantageous embodiment of the invention, the bearing has relatively numerous balls, of small diameter. With this embodiment, it will be possible to completely prevent wear in places of the rolling track if, by means of the damping ring, a relatively high twist angle is possible. In this case, it is advantageous for the sections of the raceway supporting the balls to overlap, which will prevent widening by use.

Le fait que, selon une autre caractéristique de l'invention, le roulement soit un roulement à plusieurs points de contact, permet d'obtenir une répartition de la charge sur plusieurs sections de la piste de roulement, sans dégrader les propriétés de roulement. The fact that, according to another characteristic of the invention, the bearing is a bearing with several contact points, makes it possible to obtain a distribution of the load over several sections of the track, without degrading the rolling properties.

Selon une nouvelle caractéristique de l'invention, au moins une bague du roulement est fendue ou divisée dans le sens axial. Cette discontinuité permet à la bague de roulement concernée de s'élargir ou de se rétracter sans dépenses d'énergie importantes. Ceci offre la possibilité de réaliser de manière avantageuse une adaptation automatique aux diamètres d'appui respectifs dans les pièces du volant concernées. En outre, dans des cas d'application particuliers, le montage en est facilité. According to a new characteristic of the invention, at least one ring of the bearing is split or divided in the axial direction. This discontinuity allows the bearing ring concerned to widen or retract without significant energy expenditure. This offers the possibility of advantageously carrying out an automatic adaptation to the respective support diameters in the parts of the steering wheel concerned. In addition, in special application cases, assembly is facilitated.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, au moins une bague du roulement est directement usinée dans la bague d'entraînement ou dans le plateau. Ce mode de réalisation permet de diminuer les dimensions des pièces concernées du volant, ou de réduire le nombre de pièces détachées. According to another embodiment of the invention, at least one ring of the bearing is directly machined in the drive ring or in the plate. This embodiment makes it possible to reduce the dimensions of the parts concerned of the steering wheel, or to reduce the number of spare parts.

Les bagues de roulement peuvent être fixées de toutes manières connues, par exemple à'aide d'anneaux d'écartement, par emmanchage en force, par collage, par soudage, etc... The bearing rings can be fixed in any known way, for example using spacing rings, by force fitting, by gluing, by welding, etc.

Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les faces d'appui pour les bagues de roulement sont réalisés sous la forme d'une rainure annulaire. Selon une autre caractéristique, le logement pour les bagues de roulement présente une partie en forme de rainure. Selon une nouvelle caractéristique, une matière plastique est-injectée sur la bague de roulement, entre le fond de la rainure et la face d'appui. According to an additional characteristic of the invention, the bearing faces for the rolling rings are produced in the form of an annular groove. According to another characteristic, the housing for the rolling rings has a groove-shaped part. According to a new characteristic, a plastic material is injected on the bearing ring, between the bottom of the groove and the bearing face.

Selon une autre caractéristique enfin, le roulement est conçu comme roulement axial à trois bagues.According to another characteristic finally, the bearing is designed as an axial bearing with three rings.

Ces nouvelles possibilités d'amélioration du logement, de la précontrainte radiale et de la fixation sont mis en évidence dans la description qui suit, laquelle s'appuie sur des exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. These new possibilities for improving the housing, the radial preload and the fixing are highlighted in the description which follows, which is based on exemplary embodiments shown in the appended drawing.

Les figures 1 à 6 sont des vues partielles en coupe longitudinale de moitiés de volant pouvant tourner l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire de roulements à billes et d'éléments d'amortissement, les roulements à billes étant prévus
à la figure 1 avec des bagues de roulement fendues,
à la figure 2 avec quatre points de contact pour les billes et des rainures dans la face extérieure et dans la face d'alésage,
à la figure 3 avec trois bagues de roulement et deux rangées de billes décalées dans le sens radial,
à la figure 4 avec encastrement unilatéral des bagues de contact,
à la figure 5 avec une bague extérieure emmanchée en force dans un alésage de surface striée et une bague intérieure fixée par l'intermédiaire d'une masse de plastique injectée, et
à la figure 6 avec une piste de roulement directement usinée dans l'une des parties du volant, et une bague extérieure fixée à l'aide d'un anneau conique.Figures 1 to 6 are partial views in longitudinal section of flywheel halves which can rotate relative to each other by means of ball bearings and damping elements, the ball bearings being provided
in FIG. 1 with split bearing rings,
in FIG. 2 with four contact points for the balls and grooves in the external face and in the bore face,
in FIG. 3 with three bearing rings and two rows of balls offset in the radial direction,
in FIG. 4 with one-sided fitting of the contact rings,
in FIG. 5 with an outer ring forcibly fitted into a grooved surface bore and an inner ring fixed by means of a mass of injected plastic, and
in Figure 6 with a raceway directly machined in one of the parts of the steering wheel, and an outer ring fixed with a conical ring.

Pour le volant présenté à la figure 1, on a, afin d'assurer une meilleure compréhension, également représenté les parties limitrophes d'un équipement moteur. Le volant est constitué d'une bague d'entraînement 2 fixée sur le vilebrequin 1 et d'un plateau monté sur cette bague par l'intermédiaire d'un roulement à billes 3 qui permet la rotation du plateau par rapport à la bague. Dans cet exemple de réalisation, le plateau est formé par une bague de friction 5 servant de butée à un disque d'embrayage 4 et d'un disque entraîneur 7 coopérant avec les éléments d'amortissement 6. Le disque entraîneur 7 et la bague de friction 5 forment une unité rigidement assemblée, non représentée en détail.Le disque entraîneur 7 présente plusieurs bras 8 s'étendant radialement et répartis sur sa circonférence, qui s'appuient chacun des deux côtés contre les éléments d'amortissement 6 agissant dans le sens circonférentiel. Les éléments d'amortissement 6 sont maintenus et supportés dans un bâti en tôle 9 en forme de caisson, lequel est assemblé rigidement à la bague d'entraînement 2. For the flywheel presented in Figure 1, we have, in order to ensure a better understanding, also represented the adjacent parts of an engine equipment. The flywheel consists of a drive ring 2 fixed on the crankshaft 1 and of a plate mounted on this ring by means of a ball bearing 3 which allows the rotation of the plate relative to the ring. In this embodiment, the plate is formed by a friction ring 5 serving as a stop for a clutch disc 4 and a driving disc 7 cooperating with the damping elements 6. The driving disc 7 and the ring friction 5 form a rigidly assembled unit, not shown in detail. The driving disc 7 has several arms 8 extending radially and distributed around its circumference, which each press against the damping elements 6 acting in the direction circumferential. The damping elements 6 are maintained and supported in a sheet metal frame 9 in the form of a box, which is rigidly assembled to the drive ring 2.

L'alésage de la roue du disque entraîneur 7 présente une face d'appui pour la bague extérieure 10 du roulement à billes 3 et une rainure pour un anneau d'écartement 11. La bague intérieure 12 correspondante s' appuie sur un épaulement de la bague d'entraînement 2 et est maintenue axialement par une butée 13. Dans ce mode de réalisation, la bague de friction 5 munie du disque entraîneur 7 peut, par rapport à la bague d'entraînement 2, se mouvoir dans les deux directions d'un angle de rotation correspondant au parcours de compression des éléments d'amortissement 6. Le roulement à billes 3 ne présente pas de cage. On a prévu le nombre maximal possible de billes 14, de sorte qu'elles se touchent quasiment dans le sens circonférentiel. Pour pouvoir assembler le roulement à billes 3 sous cette forme, les bagues de roulement 10, 12 sont fendues, c'est-à-dire qu'elles s'interrompent en un point de leur circonférence, de sorte qu'elles peuvent s'élargir en cas de besoin. Ce mode de réalisation des bagues de roulement 10, 12 permet en outre de pousser le roulement à billes 3 à l'état assemblé au-dessus de la butée 13 de la bague d'entraînement 2 pour l'amener sur la face d'appui- de la bague intérieure 12. Le disque d'embrayage 4 s'appuie de manière connue, par l'intermédiaire d'un engrenage à cales multiples, sur un arbre d'entraînement 15, qui est monté dans le vilebrequin 1 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 16. Sa garniture d'embrayage 17 est pressée par un plateau de pression d'embrayage 18 contre la face de butée de la bague de friction 5.La force de pression est produite par une rondelle-ressort 20 actionnée par un palier d'embrayage 19, lequel n'est que partiellement représenté. Le côté du disque d'embrayage est fermé par un carter 21 en forme de coupelle fixé sur la bague de friction 5. Sur le côté vilebrequin de la bague d'entraînement 2 est montée une couronne dentée 22 pour un démarreur non représenté.The bore of the wheel of the driving disc 7 has a bearing face for the outer ring 10 of the ball bearing 3 and a groove for a spacer ring 11. The corresponding inner ring 12 is supported on a shoulder of the drive ring 2 and is held axially by a stop 13. In this embodiment, the friction ring 5 provided with the drive disc 7 can, relative to the drive ring 2, move in the two directions of an angle of rotation corresponding to the compression path of the damping elements 6. The ball bearing 3 does not have a cage. The maximum possible number of balls 14 has been provided, so that they almost touch each other in the circumferential direction. To be able to assemble the ball bearing 3 in this form, the bearing rings 10, 12 are split, that is to say that they stop at a point of their circumference, so that they can expand if necessary. This embodiment of the bearing rings 10, 12 also makes it possible to push the ball bearing 3 in the assembled state above the stop 13 of the drive ring 2 to bring it to the bearing face. - of the inner ring 12. The clutch disc 4 is supported in a known manner, by means of a multi-wedge gear, on a drive shaft 15, which is mounted in the crankshaft 1 by the intermediate of a ball bearing 16. Its clutch lining 17 is pressed by a clutch pressure plate 18 against the abutment face of the friction ring 5. The pressing force is produced by a spring washer 20 actuated by a clutch bearing 19, which is only partially shown. The side of the clutch disc is closed by a cup-shaped casing 21 fixed on the friction ring 5. On the crankshaft side of the drive ring 2 is mounted a ring gear 22 for a starter not shown.

Les autres figures présentent pour l'essentiel uniquement la zone du palier entre la bague d'entraînement 2 et le disque entraîneur 7 ou la bague de friction 5. The other figures essentially show only the area of the bearing between the drive ring 2 and the drive disc 7 or the friction ring 5.

La figure 2 présente un roulement à billes à quatre points de contact, dont les billes 14 s'appuient chacune, même en l'absence de charge, en deux points 23 de la piste de roulement concernée, assurant ainsi une répartition de charge plus favorable. Les deux bagues de roulement 10, 12 sont fendues, de sorte que l'assemblage et le montage peuvent s'effectuer de la manière décrite ci-dessus. La surface extérieure de la bague extérieure 10 et l'alésage de la bague intérieure 12 présentent une rainure relativement large 24, qui apporte une réduction de matière au profit d'une meilleure élasticité radiale. FIG. 2 shows a ball bearing with four contact points, the balls 14 of which each bear, even in the absence of load, at two points 23 of the rolling track concerned, thus ensuring a more favorable load distribution . The two bearing rings 10, 12 are split, so that assembly and mounting can be carried out as described above. The outer surface of the outer ring 10 and the bore of the inner ring 12 have a relatively wide groove 24, which provides a reduction in material for the benefit of better radial elasticity.

Le roulement à billes est fixé axialement par un anneau d'écartement 25 de forme conique.The ball bearing is fixed axially by a spacer ring 25 of conical shape.

La figure 3 présente un palier entre la bague d'entraînement 2, le disque entraîneur 7 et la bague de friction 5, où chacune des pièces présente une bague de roulement, un roulement axial (26) à trois bagues étant formé par l'intermédiaire de trois rangées de billes respectivement correspondantes. Figure 3 shows a bearing between the drive ring 2, the drive disc 7 and the friction ring 5, where each of the parts has a bearing ring, an axial bearing (26) with three rings being formed by means three rows of corresponding balls respectively.

Sur l'exemple de réalisation présenté à la figure 4, les bagues 10, 12 du roulement à billes ne s'appuient radialement sur les contre-surfaces que par une surface partielle 27, tandis que l'autre surface partielle des bagues de roulement 10, 12, gardant une liberté de mouvement radial, peut être comprimée dans une rainure 28 située plus profond. Ceci permet de précontraindre radialement le roulement à billes par l'intermédiaire des faces d'appui. In the embodiment shown in FIG. 4, the rings 10, 12 of the ball bearing only bear radially on the counter surfaces by a partial surface 27, while the other partial surface of the bearing rings 10 , 12, retaining a freedom of radial movement, can be compressed in a groove 28 located deeper. This allows the ball bearing to be prestressed radially via the bearing faces.

Dans le mode de réalisation selon la figure 5, la face d'appui 29 pour la bague extérieure 10 est moletée, ce qui permet de compenser les tolérances de fabrication. La bague intérieure 12 est fixée par l'intermédiaire d'une matière plastique 30 injectée entre son alésage et une rainure. La face d'épaulement de la butée 13 qui borne cette rainure est égale ou inférieure à l'alésage de la bague intérieure 12, de sorte que cette dernière peut être simplement enfilée, et n'a donc pas besoin d'être fendue. In the embodiment according to FIG. 5, the bearing face 29 for the outer ring 10 is knurled, which makes it possible to compensate for the manufacturing tolerances. The inner ring 12 is fixed by means of a plastic material 30 injected between its bore and a groove. The shoulder face of the stop 13 which bounds this groove is equal to or less than the bore of the inner ring 12, so that the latter can be simply threaded, and therefore does not need to be split.

Dans l'exemple de réalisation présenté à la figure 6, la bague intérieure 12 est assemblée en une pièce avec un disque 31 fixé sur la bague d'entraînement 2. a bague extérieure 10 est fixée par l'intermédiaire d'une rondelle de calage 32 s'insérant dans une rainure, cette insertion s'effectuant au moyen d'une vis à tette conique 33.  In the embodiment shown in Figure 6, the inner ring 12 is assembled in one piece with a disc 31 fixed on the drive ring 2. an outer ring 10 is fixed by means of a shim washer 32 being inserted into a groove, this insertion being effected by means of a conical screw 33.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Palier d'un volant pour un moteur à combustion interne, constitué d'une bague d'entraînement (2) assemblée rigidement au vilebrequin (1) et d'un plateau (7) assemblé à cette bague par l'intermédiaire d'éléments d'amortissement (6) assurant l'élasticité en rotation, et par l'intermédiaire d'un roulement (3, 24) permettant la rotation du plateau par rapport à la bague d'entraînement, caractérisé en ce que le roulement (3, 24) est un roulement à billes jointives. 1. Bearing of a flywheel for an internal combustion engine, consisting of a drive ring (2) rigidly assembled to the crankshaft (1) and a plate (7) assembled to this ring by means of damping elements (6) ensuring elasticity in rotation, and by means of a bearing (3, 24) allowing the rotation of the plate relative to the drive ring, characterized in that the bearing (3 , 24) is a contiguous ball bearing. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le roulement (3) est monté avec précontrainte radiale. 2. Bearing according to claim 1, characterized in that the bearing (3) is mounted with radial prestress. 3. Palier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le roulement (3, 24) présente des billes (14) relativement nombreuses,de petit diamètre. 3. Bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing (3, 24) has relatively numerous balls (14), of small diameter. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le roulement est un roulement à plusieurs points de contact. 4. Bearing according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing is a bearing with several contact points. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une bague (10, 12) du roulement (3) est fendue ou divisée dans le sens axial. 5. Bearing according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one ring (10, 12) of the bearing (3) is split or divided in the axial direction. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une bague du roulement (3) est directement usinée dans la bague d'entraînement (2) ou dans le plateau (5, 7). 6. Bearing according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least one ring of the bearing (3) is directly machined in the drive ring (2) or in the plate (5, 7). 7. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces d'appui pour les bagues de roulement (10, 12) sont réalisés sous la forme d'une rainure annulaire. 7. Bearing according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the bearing faces for the rolling rings (10, 12) are made in the form of an annular groove. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le logement pour les bagues de roulement (10, 12) présente une partie (28) en forme de rainure. 8. A bearing according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the housing for the rolling rings (10, 12) has a portion (28) in the form of a groove. 9. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une matière plastique (30) est injectée sur la bague de roulement (10, 12), entre le fond de la rainure et la face d'appui. 9. A bearing according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a plastic material (30) is injected on the rolling ring (10, 12), between the bottom of the groove and the bearing face . 10. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le roulement est conçu comme roulement axial (26) à trois bagues.  10. A bearing according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the bearing is designed as an axial bearing (26) with three rings.