FR3109192A1

FR3109192A1 - Système d’accouplement pour un engin de mobilité

Info

Publication number: FR3109192A1
Application number: FR2003552A
Authority: FR
Inventors: Laurent Dequesnes
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2040-04-09
Also published as: FR3109192B1

Abstract

Titre de l’invention : Système d’accouplement pour un engin de mobilité La présente invention concerne un système d’accouplement (200) pour un engin de mobilité, le système d’accouplement (200) étant destiné à coupler un organe générateur d’énergie de l’engin de mobilité à un organe distributeur de cette énergie de l’engin de mobilité, le système d’accouplement (200) comprenant au moins une pièce menante (210) et une pièce menée (220), caractérisé en ce que la pièce menante (210) et la pièce menée (220) sont rendues solidaires par un cordon de soudure (100) sans métal d’apport, le cordon de soudure (100) s’étendant le long d’une ligne de soudure (S), le cordon de soudure (100) présentant une section transversale définie au moins par une dimension externe (D1) et une dimension intermédiaire (D2), la dimension externe (D1) et la dimension intermédiaire (D2) étant mesurées perpendiculairement à une surface passant par la ligne de soudure (S) et la dimension intermédiaire (D2) étant mesurée à mi-profondeur du cordon de soudure (100), un ratio entre la dimension externe (D1) et la dimension intermédiaire (D2) étant compris entre 1 et 2,5. Figure 1

Description

Système d’accouplement pour un engin de mobilité

Le domaine de la présente invention concerne les systèmes d’accouplement destinés à coupler un organe générateur d’énergie d’un engin de mobilité à un organe distributeur de cette énergie, tels que les mécanismes d’embrayage ou les convertisseurs de couple. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte aux moyens mis en œuvre pour rendre solidaires, en rotation, au moins deux pièces constitutives de tels systèmes d’accouplement.

Un véhicule automobile est classiquement équipé d’une chaîne de traction adaptée pour entrainer le déplacement du véhicule. Une telle chaîne de traction comprend un organe générateur d’énergie, tel qu’un moteur électrique ou un moteur thermique par exemple, et un organe distributeur de cette énergie, par exemple une boîte de vitesses, adapté pour entrainer en rotation les roues du véhicule. La transmission de l’énergie entre l’organe générateur d’énergie et l’organe distributeur de cette énergie est réalisée grâce à un système d’accouplement. On distingue classiquement deux types de systèmes d’accouplement : les mécanismes d’embrayage et les convertisseurs de couple.

Ces systèmes d’accouplement comprennent une multitude de pièces dont certaines doivent être solidarisées en rotation. Cette solidarisation peut par exemple être réalisée par soudure avec ou sans métal d’apport. Une soudure sans métal d’apport consiste en l’élévation de la température des pièces à rendre solidaires jusqu’au point de fusion du/des matériaux qui les constituent grâce à l’utilisation d’une source de chaleur appropriée. Cette élévation de température génère un bain de soudure dans lequel se mélangent les matériaux en fusion constitutifs des pièces à rendre solidaires. En refroidissant, le bain de soudure ainsi généré se durcit liant de manière indéfectible les pièces concernées. On connaît aujourd’hui différentes sources de chaleur qui peuvent être utilisées pour réaliser l’élévation de température susmentionnée, tel qu’un faisceau laser ou un arc électrique par exemple.

Les techniques de soudures actuelles permettent de réaliser une soudure entre deux pièces mises bord à bord ou entre deux pièces superposées, au moins partiellement, l’une sur l’autre. Une fois la soudure réalisée, un cordon de soudure est généré entre les deux pièces. Un tel cordon de soudure est par exemple caractérisable par sa largeur, c’est-à-dire une dimension externe, visible sur l’assemblage des deux pièces concernées, et par sa profondeur. Les techniques de soudure actuelles, telles que la soudure laser, résultent en des cordons de soudure dans lesquels la largeur du cordon de soudure est sensiblement proportionnelle à sa profondeur.

Un inconvénient de cette technique de soudure au laser réside dans le fait que les cordons de soudure qui peuvent être obtenus présentent des dimensions limitées. Ainsi, il est aujourd’hui très complexe de réaliser des cordons de soudure dont la largeur est supérieure à 1 mm.

Un autre inconvénient de cette technique de soudure au laser réside dans la forme des cordons de soudure obtenus. En effet, ces cordons de soudure présentent une section transversale dont la largeur décroît en profondeur. Autrement dit, ces cordons de soudure présentent une section transversale en forme de clou de sorte que ces cordons de soudure présentent une résistance mécanique qui diminue le long de sa profondeur. La liaison mécanique entre les deux pièces que l’on cherche à souder est ainsi diminuée.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à résoudre au moins les inconvénients cités en proposant un système d’accouplement dans lequel au moins deux pièces sont rendues solidaires en rotation grâce à un procédé de soudage permettant de générer des cordons de soudure plus large que l’art antérieur et dont la largeur varie peu en profondeur.

Un objet de la présente invention concerne ainsi un système d’accouplement pour un engin de mobilité, le système d’accouplement étant destiné à coupler un organe générateur d’énergie de l’engin de mobilité à un organe distributeur de cette énergie de l’engin de mobilité, le système d’accouplement comprenant au moins une pièce menante et une pièce menée. La pièce menante et la pièce menée sont rendues solidaires par un cordon de soudure sans métal d’apport, le cordon de soudure s’étendant le long d’une ligne de soudure, le cordon de soudure présentant une section transversale définie au moins par une dimension externe et une dimension intermédiaire, la dimension externe et la dimension intermédiaire étant mesurées perpendiculairement à une surface passant par la ligne de soudure et la dimension intermédiaire étant mesurée à mi-profondeur du cordon de soudure. Selon l’invention, un ratio entre la dimension externe et la dimension intermédiaire est compris entre 1 et 2,5.

Les termes « pièce menante » et « pièce menée » doivent ici être comprise comme deux pièces solidaires en rotation, c’est-à-dire que la pièce menante entraine en rotation la pièce menée.

Par exemple, la surface passant par la ligne de soudure peut être une surface plane. Selon cet exemple, le cordon de soudure présente, vue de dessus, une forme rectiligne. Alternativement, la surface passant par la ligne de soudure peut être une surface courbe. Selon cette alternative, le cordon de soudure suit une courbe, par exemple en formant un cercle.

Selon un premier exemple de réalisation de la présente invention, la pièce menante et la pièce menée sont soudées au moins partiellement bord à bord. Autrement dit, selon ce premier exemple de réalisation, la ligne de soudure du cordon de soudure s’étend au niveau d’une zone de jonction entre la pièce menante et la pièce menée.

Selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention, la pièce menante et la pièce menée sont soudées au moins partiellement par superposition l’une sur l’autre. Autrement dit, selon ce deuxième exemple de réalisation, la ligne de soudure du cordon de soudure s’étend, au moins en partie, transversalement à la zone de jonction des deux pièces rendues solidaires. Selon ce deuxième exemple de réalisation, la mi-profondeur du cordon de soudure peut avantageusement être située au niveau de la zone de jonction entre la pièce menante et la pièce menée. Une telle soudure est ainsi traversante, en ce sens qu’elle traverse de part en part la pièce que le faisceau laser rencontre en premier.

Selon un premier exemple d’application de la présente invention, la pièce menante et la pièce menée sont constitutives d’un mécanisme d’embrayage de l’engin de mobilité. Par exemple, la pièce menante peut être un moyeu d’entrée de couple du mécanisme d’embrayage et la pièce menée peut être un voile du mécanisme d’embrayage.

Alternativement ou cumulativement, le système d’accouplement selon l’invention peut également comprendre un volant amortisseur, la pièce menante du système d’accouplement pouvant être un volant primaire du volant amortisseur et la pièce menée du système d’accouplement pouvant être un capot d’un volant primaire constitutif du volant amortisseur. Selon l’invention, on pourra prévoir que, dans un même système d’accouplement, le cordon de soudure réalisé entre le moyeu d’entrée de couple et le voile et le cordon de soudure réalisé entre le volant primaire du volant amortisseur et le capot de ce volant primaire présentent des caractéristiques similaires, c’est-à-dire que ces deux cordons de soudure présentent, respectivement, un ratio entre la dimension externe et la dimension intermédiaire de leur section transversale compris entre 1 et 2,5.

Selon un deuxième exemple d’application de la présente invention, la pièce menante et la pièce menée sont constitutives d’un convertisseur de couple de l’engin de mobilité. Selon ce deuxième exemple d’application de la présente invention, la pièce menée peut être un impulseur du convertisseur de couple, et la pièce menante peut quant à elle être un couvercle du convertisseur de couple. Autrement dit, le cordon de soudure réalisé entre l’impulseur et le couvercle de cet impulseur présente alors une section transversale dont la dimension externe et la dimension intermédiaire présentent un ratio compris entre 1 et 2,5. L’impulseur et son couvercle définissent ensemble un espace interne rempli d’un fluide de transmission. Avantageusement, un cordon de soudure selon l’invention permet également d’assurer l’étanchéité entre les pièces qu’il permet de rendre solidaire. Cet avantage est particulièrement intéressant dans l’application de l’invention au convertisseur de couple, puisqu’il permet d’éviter toute fuite du fluide de transmission.

La présente invention concerne également un procédé de soudage d’une pièce menante avec une pièce menée d’un système d’accouplement d’un engin de mobilité, comprenant au moins les étapes de :

− positionnement de la pièce menante et de la pièce menée au contact l’une de l’autre,

− application d’un faisceau laser pour générer un bain de soudure entre la pièce menante et la pièce menée.

Selon l’invention, l’application du faisceau laser est réalisée selon une répétition d’un motif présentant une amplitude non nulle, une fréquence de répétition du motif étant comprise entre 100Hz et 1000Hz et une vitesse d’avancement du faisceau laser est comprise entre 1 m/min et 2,5 m/min.

L’amplitude correspond à une distance mesurée entre deux points extrême du motif répété. On entend ici par « fréquence » une valeur inverse à une période du motif répété, c’est-à-dire un temps écoulé entre deux motifs successifs, soit la plus petite durée au bout de laquelle le motif se reproduit identique à lui-même

Selon l’invention, le motif répété présente une amplitude comprise entre 0,2 mm et 2 mm. Avantageusement, le motif répété présente une amplitude de 0,8 mm.

Avantageusement, le faisceau laser est émis par l’intermédiaire d’une fibre dont un diamètre est compris entre 0,1 mm et 0,8 mm. Par exemple, ce faisceau laser est émis à une hauteur focale, c’est-à-dire une hauteur mesurée entre un point d’application du faisceau laser sur les pièces à souder et la fibre émettrice de ce faisceau laser, de 295 mm. De telles valeurs permettent d’obtenir un cordon de soudure qui présente une section transversale dont la dimension externe est supérieure à 1,5 mm.

Par exemple, l’utilisation d’une fibre de 0,8 mm de diamètre à la hauteur focale de 295 mm résulte en l’émission d’un faisceau laser dont un diamètre, mesuré au point focal, est de 0,66 mm. Selon un autre exemple, l’utilisation d’une fibre de 0,4 mm de diamètre à la hauteur focale de 295 mm entraine l’émission d’un faisceau laser présentant un diamètre, mesuré au point focal, de 0,33 mm. Il est entendu qu’il ne s’agit que d’exemples de mise en œuvre de la présente invention et que ces valeurs, c’est-à-dire la hauteur focale ainsi que le diamètre de la fibre émettrice du faisceau laser, peuvent être modifiées sans nuire à l’invention.

Selon un premier mode de mise en œuvre de la présente invention, le motif répété est un cercle. Selon ce premier mode de mise en œuvre, le faisceau laser à l’impact sur la pièce suit une forme de spirale qui se déplace le long de la ligne soudure. L’amplitude du motif répété correspond à un diamètre de la forme circulaire qu’il prend.

Selon un deuxième mode de mise en œuvre de la présente invention, la répétition du motif forme une courbe sinusoïdale. Autrement dit, le du faisceau laser à l’impact sur la pièce suit, selon ce deuxième mode de mise en œuvre de l’invention, une trajectoire sinusoïdale. Une amplitude du motif répété correspond ainsi, selon ce deuxième mode de mise en œuvre de l’invention, à une distance mesurée entre deux points crêtes, opposées et successives de la forme sinusoïdale.

D’autres caractéristiques, détails et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif, en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes :

illustre, schématiquement selon une coupe transversale, une pièce menante et une pièce menée selon un premier exemple de réalisation d’un système d’accouplement selon l’invention ;

illustre, schématiquement selon une coupe transversale, une pièce menante et une pièce menée selon un deuxième exemple de réalisation d’un système d’accouplement selon l’invention ;

illustre, schématiquement, une trajectoire d’un faisceau laser selon un premier mode de mise en œuvre d’un procédé de soudage selon l’invention ;

illustre, schématiquement, une trajectoire du faisceau laser selon un deuxième mode de mise en œuvre du procédé de soudage selon l’invention ;

illustre, selon une coupe transversale, une première partie d’un mécanisme d’embrayage dans lequel au moins une pièce menante et une pièce menée sont rendues solidaires grâce au procédé de soudage selon l’invention ;

illustre, selon une coupe transversale, une deuxième partie d’un mécanisme d’embrayage dans lequel au moins une pièce menante et une pièce menée sont rendues solidaires grâce au procédé de soudage selon l’invention ;

illustre, en perspective, un convertisseur de couple dans lequel un impulseur et un couvercle de l’impulseur sont adaptés pour être rendus solidaires grâce au procédé de soudage de l’invention.

Sur les figures, les dénominations longitudinale, transversale, latérale, gauche, droite, dessus, dessous, se réfèrent à l'orientation, dans un trièdre L, V, T d’un ensemble comprenant une pièce menante et une pièce menée assemblées entre elles grâce à un procédé de soudage selon l’invention. Dans ce repère, un axe longitudinal L représente une direction longitudinale, un axe transversal T représente une direction transversale, et un axe vertical V représente une direction verticale de l’objet considéré. Dans ce repère, une coupe transversale correspond à une coupe réalisée selon un plan transversal et vertical, c’est-à-dire un plan dans lequel s’inscrivent l’axe transversal T et l’axe vertical V du trièdre.

Les figures 1 et 2 sont une représentation schématique partielle, vu en coupe transversale, d’un cordon de soudure 100 réalisé entre une pièce menante 210 et une pièce menée 220 d’un système d’accouplement 200 selon l’invention. Un tel système d’accouplement 200 est configuré pour coupler un organe générateur d’énergie d’un engin de mobilité, par exemple un moteur thermique ou électrique d’un véhicule automobile, à un organe distributeur de cette énergie de cet engin de mobilité.

La figure 1 illustre plus particulièrement un premier exemple de réalisation dans lequel la pièce menante 210 et la pièce menée 220 sont agencées bord à bord, le cordon de soudure étant alors réalisé sur un bord de la pièce menante et sur un bord de la pièce menée. La figure 2 illustre quant à elle un deuxième exemple de réalisation, dans lequel la pièce menante 210 et la pièce menée 220 sont superposées l’une sur l’autre, au moins au niveau d’une zone soudée. Dans un tel cas, la pièce menante est disposée sur la pièce menée, et la soudure est opéré par transparence, en traversant la pièce la première touchée par le faisceau laser.

Dans ces deux exemples, la partie en petites hachures illustre une section transversale du cordon de soudure 100 qui résulte d’un bain de soudure obtenu par un faisceau laser projeté sur la ligne de soudure S.

Selon l’un quelconque de ces exemples de réalisation, la section transversale du cordon de soudure 100 s’étend le long d’une ligne de soudure S et est définit par au moins une dimension externe D1 et par au moins une dimension intermédiaire D2. La dimension externe D1 et la dimension intermédiaire D2 sont toutes deux mesurées selon une droite perpendiculaire à une surface dans laquelle s’inscrit la ligne de soudure S. Selon les exemples illustrés ici, cette droite est plus particulièrement une droite transversale, c’est-à-dire une droite parallèle à l’axe transversal T du trièdre illustré.

La dimension externe D1 correspond à une dimension d’une portion 110 du cordon de soudure 100 qui s’ouvre sur l’environnement extérieur la pièce menante 210 et de la pièce menée 220. Dit autrement, la dimension externe D1 est une dimension transversale de la partie visible du cordon de soudure.

La dimension intermédiaire D2 est quant à elle mesurée à mi-profondeur de la section transversale du cordon de soudure S. On entend ici par « profondeur », une dimension de la section transversale du cordon de soudure S mesurée verticalement, c’est-à-dire parallèlement à l’axe vertical V du trièdre illustré et dans un plan dans lequel s’inscrit la ligne de soudure S. Selon l’invention, un ratio entre la dimension externe D1 et la dimension intermédiaire D2 de la section transversale du cordon de soudure 100 est compris entre 1 et 2,5.

Selon un exemple de réalisation, la dimension externe D1 est égale 2,05 mm à et la dimension intermédiaire D2 est alors comprise entre 1,58 mm et 2.05 mm, pour un faisceau laser dont le diamètre, mesuré au point focal, est de 0,33 mm. Autrement dit, ces dimensions sont par exemple obtenues pour l’application d’un faisceau laser émis par une fibre laser dont le diamètre est de 0,4 mm et agencée à une hauteur focale de 295 mm.

Selon les exemples illustrés sur les figures 1 et 2, la surface dans laquelle s’inscrit la ligne de soudure S est une surface plane, parallèle à un plan longitudinal et vertical, c’est-à-dire parallèle à un plan dans lequel s’inscrivent l’axe longitudinal L et l’axe vertical V du trièdre illustré. Ainsi, selon les exemples illustrés sur ces figures 1 et 2, le cordon de soudure S présente une forme rectiligne, ou sensiblement rectiligne, vue de dessus, c’est-à-dire vue depuis la dimension externe D1 de la section transversale du cordon de soudure 100.

Alternativement, cette surface peut être une surface courbe. En d’autres termes, selon cette alternative, le cordon de soudure présente, vue de dessus, un ou plusieurs rayons de courbure. Par exemple, ce cordon de soudure peut présenter une forme circulaire, vue de dessus. A nouveau, les termes « vue de dessus » s’entendent comme « vue depuis la dimension externe de la section transversale du cordon de soudure ».

Le premier exemple de réalisation et le deuxième exemple de réalisation diffèrent l’un de l’autre, notamment par la position de la pièce menante 210 et de la pièce menée 220 l’une par rapport à l’autre. Ainsi, selon le premier exemple de réalisation illustré sur la figure 1, la pièce menante 210 et la pièce menée 220 sont agencées bord à bord. Autrement dit, une zone de jonction 230 entre la pièce menante 210 et la pièce menée 220 s’étend, majoritairement, dans un plan longitudinal et vertical, c’est-à-dire un plan dans lequel s’inscrivent l’axe longitudinal L et l’axe vertical V du trièdre illustré. Il résulte de cet agencement que la ligne de soudure S du cordon de soudure 100 s’étend, majoritairement, selon une direction qui s’inscrit dans un plan d’extension principal de la zone de jonction 230. Optionnellement, la profondeur du cordon de soudure 100 peut ainsi être identique, ou sensiblement identique, qu’elle soit mesurée sur la pièce menante 210 ou sur la pièce menée 220.

Selon le deuxième exemple de réalisation illustré sur la figure 2, la pièce menante 210 et la pièce menée 220 sont superposées, au moins partiellement, l’une sur l’autre. Il en résulte que la zone de jonction 230 entre ces deux pièces s’étend majoritairement dans un plan longitudinal et transversal, c’est-à-dire un plan dans lequel s’inscrivent l’axe longitudinal L et l’axe transversal T du trièdre illustré. Il résulte de cet agencement que la ligne de soudure S s’étend majoritairement selon une direction sécante, avantageusement perpendiculaire à un plan d’extension principal de la zone de jonction 230. On comprend qu’un tel agencement résulte en la formation du cordon de soudure en au moins deux temps : au moins un premier temps au cours duquel le matériau de la pièce menante 210 entre en fusion et au moins un deuxième temps au cours duquel le matériau de la pièce menée 220 fond à son tour. La figure 2 illustre un exemple de réalisation particulier dans lequel la dimension intermédiaire D2 de la section transversale du cordon de soudure 100 est confondue avec la zone de jonction 230 entre la pièce menante 210 et la pièce menée 220.

Le cordon de soudure 100 est le résultat d’un même procédé de soudage, quel que soit l’exemple de réalisation considéré.

Un tel procédé de soudage comprend ainsi au moins les étapes suivantes :

positionnement de la pièce menante 210 et de la pièce menée 220 au contact l’une de l’autre,
application d’un faisceau laser pour générer un bain de soudure entre la pièce menante 210 et la pièce menée 220 mises en contact.

Selon l’invention, l’application du faisceau laser est réalisée selon une répétition d’un motif défini par une amplitude A non nulle, une fréquence F déterminée et une vitesse d’avancement du faisceau laser déterminée.

L’amplitude A correspond à une distance mesurée entre deux points extrêmes du motif répété. Selon l’invention, cette amplitude A est comprise entre 0,2 mm et 2 mm. Avantageusement, le motif répété présente une amplitude A de 0,8 mm.

La fréquence F indique le nombre de fois où le motif est répété pour un temps défini. Cette fréquence F correspond à l’inverse de la période P du motif répété, c’est-à-dire à l’inverse d’un temps écoulé entre deux motifs successifs. Cette fréquence est ainsi calculée selon la formule suivante : .

Selon l’invention, la fréquence de ce motif répété est comprise entre 100 Hz et 1000 Hz.

Enfin, la vitesse d’avancement du faisceau laser est comprise entre 1 m/min et 2,5 m/min.

Le faisceau laser appliqué sur la pièce menante et sur la pièce menée est émis par une fibre qui présente quant à elle un diamètre compris entre 0,1 mm et 0,8 mm et qui est par exemple agencée à une hauteur focale de 295 mm. De telles valeurs permettent d’obtenir un cordon de soudure 100 dont la section transversale présente une dimension externe D1 supérieure à 1,5 mm.

Les figures 3 et 4 illustrent, respectivement, un premier mode de mise en œuvre et un deuxième mode de mise en œuvre du procédé de soudage selon l’invention. Ces figures 3 et 4 représentent ainsi, schématiquement, une trajectoire C du faisceau laser, ainsi que la ligne de soudure S formée après l’application de ce faisceau laser.

Selon le premier mode de mise en œuvre du procédé, le motif répété présente un profil en forme de cercle. Selon ce premier mode de mise en œuvre, l’amplitude A du motif répété correspond à un diamètre du cercle que prend le motif répété. Tel qu’évoqué ci-dessus, la période P qui permet de calculer la fréquence du motif répété, correspond à un temps écoulé entre deux motifs successifs, c’est-à-dire que cette période P correspond à la plus petite durée au bout de laquelle le motif se reproduit identique à lui-même.

Le faisceau laser est, dans un premier temps, appliquée au point B puis suit la trajectoire C qui prend, selon ce premier mode de mise en œuvre, une forme de spirale, décrivant ainsi les cercles successifs formant le motif répété. Selon l’invention, un bain de soudure est ainsi formé au point B, puis le long de la trajectoire. Ce bain de soudure a ainsi le temps de refroidir partiellement avant que la tête laser ne revienne à proximité du point B, c’est-à-dire avant que le faisceau laser passe par le point D illustré. Ce point D étant situé à proximité immédiate du point B, dû à la fréquence de répétition du motif choisie et à la vitesse d’avancement du faisceau laser, on comprend que le refroidissement du bain de soudure est ralenti. Il en résulte un refroidissement, et donc un durcissement, du bain de soudure plus lent, ce qui permet d’éviter, ou à tout le moins de limiter, les défauts de soudure, tels que les retassures, qui peuvent autrement être observés.

Selon le deuxième mode de mise en œuvre du procédé de soudage selon l’invention illustré à la figure 4, la trajectoire C du faisceau laser suit une courbe sinusoïdale. Ainsi, l’amplitude A correspond à une distance mesurée entre deux crêtes de la courbe, c’est-à-dire entre un pic maximum E_maxet un pic minimum E_min. En d’autres termes, cette amplitude A correspond à la distance mesurée entre deux points extrêmes, opposés et successifs de la forme sinusoïdale. De façon similaire a ce qui a été évoqué ci-dessus, la période P correspond à un temps écoulé entre deux motifs successifs, c’est-à-dire que cette période P correspond à la plus petite durée au bout de laquelle le motif se reproduit identique à lui-même. La période P de la courbe sinusoïdale est ainsi mesurée entre deux points symétriques successifs de la courbe.

L’amplitude A, la fréquence, c’est-à-dire l’inverse de la période P tel que précédemment décrit, et la vitesse d’avancement du faisceau laser sont ici également sélectionnées de sorte à permettre un refroidissement, et donc un durcissement, lent du bain de soudure ainsi formé. La vitesse de refroidissement obtenue permet, tel que décrit ci-dessus, d’éviter, ou à tout le moins de limiter la formation de défauts de soudure.

Les figures 5 à 7 illustrent différents exemples d’application de l’invention. Selon un premier exemple d’application de l’invention illustré sur les figures 5 et 6, la pièce menante 210 et la pièce menée 220 sont constitutives d’un mécanisme d’embrayage 201. Selon un deuxième exemple d’application de l’invention illustré sur la figure 7, le système d’accouplement est un convertisseur de couple 202.

La figure 5 illustre ainsi, vue en coupe transversale, une première partie du mécanisme d’embrayage 201. Tel que représenté, cette première partie du mécanisme d’embrayage 201 comprend au moins un moyeu d’entrée de couple 211 qui forme la pièce menante 210 telle que décrite ci-dessus et au moins un voile 221 qui forme quant à lui la pièce menée 220 telle que précédemment décrite. Le moyeu d’entrée de couple 211 est un organe creux adapté pour recevoir un arbre de transmission – non illustré ici. Tel que représenté, ce moyeu d’entrée de couple 211 présente ainsi une surface interne 212 cannelée ou crantée, adaptées pour coopérer avec des formes complémentaires réalisées sur l’arbre de transmission. Selon l’exemple illustré, des cannelures 213 sont ainsi réalisées sur la surface interne 212 du moyeu d’entrée de couple 211. Le moyeu d’entrée de couple 211 est ainsi entrainé en rotation par l’arbre de transmission et entraine à son tour le voile 221, représenté ici de manière partielle.

Tel que représenté, le moyeu d’entrée de couple 211 et le voile 221 sont rendus solidaires par un cordon de soudure 100 tel que décrit et illustré en référence à la figure 2. Ce cordon de soudure 100 présente ainsi ici une forme, vue de dessus, circulaire et entoure le moyeu d’entrée de couple 211. On comprend donc que ce cordon de soudure 100 est adapté pour permettre de solidariser deux pièces entre elles, tout en assurant la transmission d’un effort entre ces deux pièces.

La figure 6 illustre quant à elle, vue en coupe transversale, une deuxième partie du mécanisme d’embrayage 201. Tel que représenté, cette deuxième partie du mécanisme d’embrayage 201 comprend un volant amortisseur 300. Un tel volant amortisseur 300 est interposé entre un arbre moteur de l’organe générateur d’énergie et l’organe distributeur de cette énergie et il est configuré pour absorber les vibrations notamment générées au moment du couplage entre l’arbre moteur et l’organe distributeur d’énergie. Ce volant amortisseur 300 comprend un volant primaire 310 comportant un moyeu 311, ce volant primaire 310 et son moyeu 310 étant fixés en rotation à l’arbre moteur – non illustré ici.

Le volant primaire 310 comprend également un capot 320, le volant primaire 310 et son capot 320 définissant un volume interne 330 dans lequel est reçu au moins un organe de rappel élastique 313, tel qu’un ressort hélicoïdal par exemple. Cet organe de rappel élastique 313 est ainsi configuré pour amortir les vibrations générées, notamment lors du couplage entre l’arbre moteur et l’organe distributeur d’énergie.

Selon l’exemple illustré, le mécanisme d’embrayage 201 comprend plus particulièrement un double volant amortisseur qui diffère de ce qui vient d’être décrit en ce qu’il comprend, en outre, un volant secondaire 312 monté en rotation sur le moyeu 311 du volant primaire 310 et relié à l’organe distributeur d’énergie. L’organe de rappel élastique 313 est ainsi plus particulièrement interposé entre le volant primaire 310 et le volant secondaire 320 du double volant amortisseur.

Dans cette deuxième partie du mécanisme d’embrayage 201, la pièce menante 210 du système d’accouplement 200 est formée par le volant primaire 310 et la pièce menée 220 de ce système d’accouplement 200 est quant à elle formée par le capot 320 du volant primaire 310. Selon l’invention, la pièce menée n’est pas forcément un élément qui transmet une force à un autre organe. Il s’agit simplement d’une pièce qui est entrainée dans son mouvement par la pièce menante. Dans le cas présent, le capot 320 est entrainé en rotation par le volant primaire 310. Un cordon de soudure 100 tel que décrit ci-dessus est formé entre le volant primaire 310 et son capot 320. Ainsi, ce cordon de soudure 100 suit une ligne de soudure courbe, vu de dessus. Plus particulièrement, ce volant primaire 310 et ce capot 320 sont agencés de manière superposée, c’est-à-dire que le cordon de soudure 100 formé entre eux est conforme à la description donnée ci-dessus en référence au deuxième exemple de réalisation illustré sur la figure 2.

La figure 7 illustre, en perspective et de façon schématique, le deuxième exemple d’application de la présente invention, dans lequel le système d’accouplement 200 est un convertisseur de couple 202. Ce convertisseur de couple 202 comprend au moins un couvercle 410, un impulseur 420, un réacteur 411 et une turbine 412. Le couvercle 410 est configuré pour être rendu solidaire de l’impulseur 420, ce couvercle 410 et cet impulseur 420 délimitant entre eux un espace interne adapté pour recevoir le réacteur 411 et la turbine 412 et pour être rempli d’un fluide de transmission. Le couvercle 410 est adapté pour être entrainé en rotation par l’organe générateur d’énergie. Le couvercle 410 étant solidaire de l’impulseur 420, il entraine également en rotation cet impulseur 420, sans qu’une chaîne de transmission d’effort ne soit générée entre ces deux pièces.

Une pompe de transmission de l’organe distributeur d’énergie – non illustrée ici – achemine le fluide de transmission dans la turbine 412, permettant d’entrainer cette dernière. Cette turbine 412 est par ailleurs liée en rotation avec un arbre de transmission de l’organe distributeur d’énergie. Le réacteur 411 permet quant à lui de multiplier le couple transmis.

On comprend donc que la liaison réalisée entre l’impulseur 420 et son couvercle 410 doit être étanche pour éviter toute fuite du fluide de transmission. Une telle étanchéité est par exemple atteinte grâce au cordon de soudure laser tel que décrit précédemment.

Selon ce deuxième exemple d’application, le cordon de soudure est réalisé sur un pourtour commun du couvercle 410, qui forme la pièce menante 210 du système d’accouplement 200, et de l’impulseur 420, qui forme la pièce menée 120 de ce système d’accouplement 200. Ce cordon de soudure entoure ainsi le couvercle 410 et l’impulseur 420, en formant un cercle qui suit la périphérie externe de l’impulseur 420.

On comprend donc de ce deuxième exemple d’application de la présente invention que le cordon de soudure laser tel que précédemment décrit permet avantageusement, en plus de la liaison en rotation de deux pièces, de réaliser une liaison étanche entre deux pièces.

On comprend de ce qui précède que la présente invention propose ainsi un procédé de soudage adapté pour être utilisé pour relier deux pièces d’un système d’accouplement d’un organe générateur d’énergie et d’un organe distributeur de cette énergie et qui permet d’éviter, ou à tout le moins de limiter la formation de défauts de soudure tout en générant un cordon de soudure de largeur particulièrement importante pour un faisceau laser. En outre, la soudure obtenue par ce procédé permet la transmission d’effort entre les deux pièces concernées, et également de réaliser une étanchéité entre ces pièces.

L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s'étend également à tous moyens ou configurations équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, la forme de la trajectoire décrite par le faisceau laser permettant de réaliser la soudure peut être modifiée sans nuire à l’invention, dans la mesure où elle remplit les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document. En outre, les pièces décrites ci-dessus comme rendues solidaires par le procédé de soudage selon l’invention ne sont que des exemples donnés à titre indicatif qui ne doivent pas être compris comme limitant le champ d’application de la présente invention.

Claims

Système d’accouplement (200) pour un engin de mobilité, le système d’accouplement (200) étant destiné à coupler un organe générateur d’énergie de l’engin de mobilité à un organe distributeur de cette énergie de l’engin de mobilité, le système d’accouplement (200) comprenant au moins une pièce menante (210) et une pièce menée (220), caractérisé en ce que la pièce menante (210) et la pièce menée (220) sont rendues solidaires par un cordon de soudure (100) sans métal d’apport, le cordon de soudure (100) s’étendant le long d’une ligne de soudure (S), le cordon de soudure (100) présentant une section transversale définie au moins par une dimension externe (D1) et une dimension intermédiaire (D2), la dimension externe (D1) et la dimension intermédiaire (D2) étant mesurées perpendiculairement à une surface passant par la ligne de soudure (S) et la dimension intermédiaire (D2) étant mesurée à mi-profondeur du cordon de soudure (100), un ratio entre la dimension externe (D1) et la dimension intermédiaire (D2) étant compris entre 1 et 2,5.
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface passant par la ligne de soudure (S) est une surface plane.
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la surface passant par la ligne de soudure (S) est une surface courbe.
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce menante (210) et la pièce menée (220) sont soudées au moins partiellement bord à bord.
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pièce menante (210) et la pièce menée (220) sont soudées au moins partiellement par superposition l’une sur l’autre.
Système d’accouplement (200) selon la revendication précédente, dans lequel la mi-profondeur du cordon de soudure (100) est située à une zone de jonction (230) entre la pièce menante (210) et la pièce menée (220).
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce menante (210) et la pièce menée (220) sont constitutives d’un mécanisme d’embrayage (201) de l’engin de mobilité.
Système d’accouplement (200) selon la revendication précédente, dans lequel la pièce menante (210) est un moyeu d’entrée de couple (211) du mécanisme d’embrayage (201) et dans lequel la pièce menée (220) est un voile (221) du mécanisme d’embrayage (201).
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un volant amortisseur (300), dans lequel la pièce menante (210) du système d’accouplement (200) est un volant primaire (310) du volant amortisseur (300) et dans lequel la pièce menée (220) du système d’accouplement (200) est un capot (320) d’un volant primaire (310) constitutif du volant amortisseur (300).
Système d’accouplement (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la pièce menante (210) et la pièce menée (220) sont constitutives d’un convertisseur de couple (400) de l’engin de mobilité.
en particulier dans lequel la pièce menée (220) est un impulseur (420) du convertisseur de couple (400) et la pièce menante (210) est un couvercle (410) du convertisseur de couple (400).
Procédé de soudage d’une pièce menante (210) avec une pièce menée (220) d’un système d’accouplement (200) d’un engin de mobilité, comprenant au moins les étapes de :
positionnement de la pièce menante (210) et de la pièce menée (220) au contact l’une de l’autre,

application d’un faisceau laser pour générer un bain de soudure entre la pièce menante (210) et la pièce menée (220),
caractérisé en ce que l’application du faisceau laser est réalisée selon une répétition d’un motif présentant une amplitude (A) non nulle, en ce qu’une fréquence (F) de répétition du motif est comprise entre 100Hz et 1000Hz et en ce qu’une vitesse d’avancement du faisceau laser est comprise entre 1 m/min et 2,5 m/min.
Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le motif répété présente une amplitude (A) comprise entre 0,2 mm et 2mm.
Procédé de soudage selon l’une quelconque des revendications 12 ou 13, dans lequel une fibre émettrice du faisceau laser présente un diamètre compris entre 0,1 mm et 0,8 mm.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le motif répété est un cercle ou dans lequel la répétition du motif forme une courbe sinusoïdale.
dans lequel la répétition du motif forme une courbe sinusoïdale.