Brevet FR2446419A1 — publié le 19800808

ta présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs d'accouplement, et vise plus particulièrement, mais non exclusivement, les dispositifs d'accouplement hydrauliques qu'il est usuel de mettre à la suite d'un moteur ayant à assurer des démarrages alors qu'il est attelé à des charges de forte inertie, en vue d'en moduler l'entrée en action ; il s'agit le plus souvent d'un coupleur, mais il peut s'agir aussi bien d'un convertisseur de couple Un tel dispositif d'accouplement hydraulique comporte globalement, dans un carter, d'une part une roue d'impulseur, qui est solidaire en rotation d'un premier arbre, en pratique un arbre menant, destiné lui-même à être solidarisé en rotation à l'arbre de sortie du moteur auquel un tel dispositif d'accouplement hydraulique fait suite, et d'autre part, une roue de turbine, qui est solidaire en rotation d'un deuxième arbre, en pratique un arbre mené, destiné lui-même à être solidarisé en rotation à un arbre lié à celui de la charge à entraîner, et il s'agit le plus souvent de l'arbre d'entrée d'un réducteur interposé entre le moteur et cette charge. En pratique, le carter d'un tel dispositif d'accouplement hydraulique est lui-même solidaire en rotation d'une quelconque des roues qu'il contient, les aubes de celle-ci étant directement solidaires de la paroi interne de ce carter. En pratique également, il est usuel d'associer un frein à un tel dispositif d'accouplement hydraulique. Qu'il s'agisse d'un frein de sécurité ou qu'il s'agisse d' un frein de service, un tel frein intervient le plus souvent sur la partie menée du dispositif d'accouplement hydraulique. Hais, pour certaines applications particulières, il intervient sur la partie menante de celui-ci. Dans tous les cas, il est à ce Jour usuellement implanté axialement à distance du carter du dispositif d'accouplement hydraulique concerné, et intervient sur une piste de freinage distincte de celui-ci, cette piste de freinage étant formée sur un organe rotatif à freiner particulier, tel que poulie par exemple, établi à cet effet axialement en aval ou en amont d'un tel carter. Une telle disposition présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, elle conduit inévitablement à une augmentation de l'encombrement axial global de l'ensemble, et il peut en résulter une difficulté pour implanter commodément celui-ci. En effet, une telle implantation doit usuellement se satisfaire de l'implantation, imposée par ailleurs, du moteur et du réducteur à relier. En outre, la mise en oeuvre d'un organe rotatif particulier, en l'espèce une poulie, ne manque pas, par elle-même, d'augmenter globalement le prix de l'ensemble, et il en est d'autant plus ainsi que la piste de freinage d'un tel organe nécessite usuellement un usinage pour sa rectification. De surcroît, par sa masse propre, cet organe rotatif augmente la masse globale de l'ensemble à freiner, et donc le couple de freinage à développer pour assurer un tel freinage. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter ces inconvénients et présentant en outre d'autres avantages. De manière plus précise, elle a pour objet un dispositif d'accouplement, en particulier dispositif d'accouplement hydraulique, du genre comportant dans un carter solidaire en rotation d'un premier arbre, par exemple un arbre menant, un organe rotatif de couplage solidaire en rotation d'un deuxième arbre, par exemple un arbre mené, ledit organe rotatif de couplage étant constitué par une roue d'impulseur ou une roue de turbine dans le cas d'un dispositif d'accouplement hydraulique, et ledit carter présentant extérieurement une portée, ce dispositif d'accouplement étant caractérisé en ce que ladite portée constitue par elle-même une piste de freinage avec laquelle coopère directement au moins un organe de freinage, ledit organe de freinage étant soumis à des moyens de commande assujettis à un support fixe. Par exemple, la portée du carter formant ainsi piste de freinage est cylindrique. La présente invention est en effet fondée sur l'observation que, pour des raisons de fabrication, le carter des dispositifs d'accouplement de type usuel, et notamment celui des dispositifs d'accouplement hydrauliques, comporte extérieurement, à sa périphérie, une portée cylindrique, et que celle-ci peut avantageusement constituer par elle-même, même brute de fabrication, une piste de freinage, moyennant un choix approprié du matériau de frottement utilisé pour le ou les organes de freinage à mettre en oeuvre, en fonction du contre-matériau constitutif d'un tel carter. Ainsi, suivant l'invention, le frein associé au dispositif d'accouplement concerné intervient radialement sur le carter même de celui-ci, et il n'est donc plus nécessaire, pour sa mis en oeuvre, d'adjoindre à ce carter, en amont ou en aval de celu ci, un organe rotatif à freiner particulier. L'encombrement axial de l'ensemble s'en trouve réduit d' autant, et il en est de même pour la masse en mouvement de cet ensemble. Le coût global de l'ensemble s'en trouve également réduit, tant en raison de l'élimination de tout organe rotatif particulier, qu'en raison de la réduction du couple de freinage à développer autorisée par la diminution de la masse en mouvement due à cette élimination. En outre, une réduction supplémentaire de ce cout est possible, la disposition suivant l'invention favorisant la mise en oeuvre d'éléments de freinage de type standard, répartis en un ou plusieurs modules autour du carter du dispositif d'accouplement concerné. Enfin, un tel carter, qui constitue suivant l'invention l'organe rotatif à freiner, ne présentant usuellement aucun port e- à- faux, au contraire des organes rotatifs du type poulie usuellement mis en oeuvre pour un tel freinage, le freinage appliqué directement à ce carter n'est pas susceptible d'être à ltorigine, pour l'ensemble tournant, de vibrations, toujours préjudiciables aux organes constitutifs d'un tel ensemble tournant ainsi qu a ceux qui leur sont solidaires en rotation. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exem ple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue partielle, partie en élévation, partie en coupe, suivant la ligne I-I de la figure 2, d'un dispositif d'accouplement hydraulique et du frein qui lui est associé suivant l'invention la figure 2 est une vue en coupe de ce frein, suivant la ligne brisée II-II de la figure 1. Ces figures illustrent l'application de l'invention à un coupleur 10 destiné à être interposé entre un moteur, dont on a schématisé en 17 sur les figures une portion de la paroi de carter, d'une part, et un réducteur, dont on a schématisé en 12 sur les figures une portion de la paroi de carter, d'autre part Un tel coupleur 10 est de type usuel et n'appartient pas par luimeAme à la présente invention. Il ne sera donc décrit ici que succinctement. Il comporte globalement un carter tournant 13, et dans celuici, d'une part une roue d'impulseur 14, solidaire en rotation d' un premierarbre 1.5, et d'autre part une roue de turbine 16, solidaire en rotation d'un deuxième arbre 17. L'arbre 15 forme un arbre menant destiné à être solidarisé en rotation à l'arbre de sortie du moteur concerné, et l'arbre 17 forme un arbre mené destiné à être solidarisé en rotation, par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement 18, à l'arbre d'entrée 19 du réducteur associé à ce moteur. Dans l'exemple de réalisation représenté, le carter 13, qui est formé de manière usuelle par deux coquilles 13A,13B convenablement solidarisées l'une à l'autre par des vis 20, est solidaire en-rotation de la roue de turbine 16, et donc de l'arbre mené17, les aubes de cette roue de turbine 16 étant directement portées par la paroi interne de la coquille 13B correspondante de ce carter ; dans ce cas, dans le carter 13, et à l'égard de celui-ci, la roue d'impulseur 14 forme, pour l'arbre menant 15 dont elle est solidaire en rotation, un organe rotatif 4e couplage. Quoi qu'il en soit, et de manière usuelle, le carter 13 présente extérieurement, à sa périphérie, une portée cylindrique 22. Suivant l'invention, cette portée cylindrique 22 constitue par elle-même une piste de freinage, et avec celle-ci coopère directement au moins un sabot de freinage 23, ledit sabot de freinage étant soumis à des moyens de commande assujettis à un support fixe, tel que décrit ci-après. Bien entendu, plusieurs sabots de freinage 23 peuvent être prévus tout au long de la portée cylindrique 22, des moyens de commande particuliers. étant associés à chacun d'eux. Dans l'exemple de réalisation représenté, le support fixe associé à un tel sabot de freinage 23 comporte deux longrines 24, qui s' étendent parallèlement l'une à l'autre, parallèlement à l'axe du coupleur 10, de part et d'autre du sabot de freinage 23, et qui sont fixées, à l'une de leurs extrémités, à la paroi de carter 11, et à l'autre de leurs extrémités, à la paroi de carter 12. Tel que représenté, de telles longrines peuvent par exemple avoir un profil en trapèze, leurs ailes latérales étant coplanaires deux à deux et servant de supports fixes aux moyens de commande associés à deux sabots de freinage 23 adåacents. Au droit de la portée cylindrique 22, chaque longrine 24 porte, pour guidage du sabot de freinage 23 concerné, une équerre 25 qui, par l'une de ses ailes, est fixée à ladite longrine 24, à l'aide de vis 26, et qui, par l'autre de ses ailes, participe à un tel guidage Pour l'assujettissement des moyens décommande associés au sabot de freinage 23, chaque longrine 24 porte, à distancie l'une de l'autre, deux vis 28, disposées chacune respectivement de part et d'autre des vis 26 correspondantes. Chacune de ces vis 28 comporte un fut fileté 29, par lequel elle est engagée à vissage dans un perçage taraudé 30 de la longrine 24 concernée, et une tête présentant d'une part, à son extrémité libre, un tronçon cylindrique 31, et d'autre part, à sa base, une collerette à six pans 32, formant écrou. Les moyens de commande associés au sabot de freinage 23 sont rapportés par des vis 34 sur les vis 28 précédentes, le tronçon cylindrique 31 de chacune de celles-ci présentant à cet effet axialement un logement borgne taraudé 35. Dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de commande associés au sabot de freinage 23 comportent, d'une part, pour un premier sens de déplacement, un électro-aimant 36, dont la culasse fixe 37 est appliquée par les vis 34 en bout des vis 28, et dont l'armature mobile 38 est engagée à coulissement, par des passages 39, sur le tronçon cylindrique 31 de ces vis 28, et, d'autre part, pour le sens de déplacement opposé, des moyens élastiques, en pratique des ressorts 40, qui agissent de manière antagoniste vis-à-vis de l'armature mobile 38. En pratique, le sabot de freinage 23 est solidaire de 1' armature mobile 38, par exemple par collage, et les ressorts 40, qui prennent appui sur une plaque de fermeture 41 de la culasse 37, agissent sur l'armature mobile 38 dans un sens radial pour lequel celle-ci applique le sabot de freinage 23 contre la portée cylindrique 22 du carter 13. Ainsi, en l'absence de courant, c'est-à-dire lorsque l électro-aimant n'est pas alimenté, le sabot de freinage 23 est appliqué contre le carter 13 et assure un freinage de celui-ci, éventuellement jusqu'à l'arrêt. Par contre, lorsque l'électro-aimant est alimenté, le sabot de freinage 23 est sans action sur le carter 13. De manière usuelle, ce dernier peut être en aluminium, en fonte, en acier, ou en un quelconque alliage ; sa portée cylindrique 22 peut avantageusement être brute de fabrication. La matière constitutive du sabot de freinagé 23 est choisie en conséquence. Pour ternir compte de l'usure progressive de celui-ci, il est périodiquement procédé à un réglage de la position de 1' électro-aimant 36 vis-à-vis des longrines 24 formant le support fixe auquel celui-ci est assujetti, par action de vissage approprié sur les vis 28, à l'aide des collerettes à six pans 32 de celles-ci. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, les longrines 24 pourraient être en porteà-faux, à compter d'une quelconque paroi fixe, qui n' est pas obligatoirement une paroi dé carter, et/ou une seule longrine pourrait être mise en oeuvre pour le support des moyens de commande associés à un sabot de freinage. En outre, en ce qui concerne le mode d'action de ces moyens de commande, une disposition inverse de celle décrite peut être adoptée, 1' électro-aimant intervenant dans un sens pour lequel il y a application du sabot de freinage concerné contre le carter, et les moyens élastiques antagonistes intervenant en sens opposé. Il pourrait également, en variante, s'agir de moyens de commande hydrauliques. Par ailleurs, si, dans ce qui précède, c'est la partie menée du dispositif qui est freinée, le carter étant solidaire en rotation de l'arbre mené 17, ce carter 13 peut, au contraire, être solidaire en rotation de l'arbre menant 15, la roue qu'il forme intérieurement étant alors la roue d'impulseur ; dans ce cas l'organe rotatif de couplage duquel l'arbre mené 17 est solidaire en rotation est la roue de turbine. De plus, la portée du carter 13 dont il est tiré profit suivant l'invention pour constituer une piste de freinage n'est pas nécessairement une portée cylindrique ; il pourrait s'agir aussi bien d'une portée plane, appartenant par exemple à l'une ou l'autre des faces transversales du carter. Dans ce cas, l'organe de freinage associé est non plus un sabot de freinage, mais un patin de freinage, du type par exemple de ceux mis en oeuvre dans les freins à disque, et ses moyens de commande, et leur support, sont adaptés en conséquence, tout en pouvant rester analogues à ceux décrits ci-dessus. Enfin, le domaine d'application de l'invention ne se limite pas aux seuls coupleurs, mais s'étend non seulement aux autres dispositifs d'accouplement hydrauliques, à savoir les convertisseurs de couple, mais encore, d'une manière plus générale, à tous les dispositifs d'accouplement comportant, dans un carter solidaire en rotation d'un premier arbre, un organe rotatif solidaire en rotation d'un deuxième arbre. Il s'étend donc, notamment, aux dispositifs d'accouplement à poudre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement, du genre comportant, dans un carter solidaire en rotation d'un premier arbre, par exemple un arbre menant, un organe rotatif de couplage solidaire en rotation d'un deuxième arbre, par exemple un arbre mené, ledit carter présentant extérieurement une portée, caractérisé en ce que ladite portée constitue par elle-même une piste de freinage avec laquelle coopère directement au moins un organe de freinage, ledit organe de freinage étant soumis à des moyens de commande assujettis à un support fixe. 2. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support fixe comporte au moins une longrine, qui s'étend parallèlement à l'axe du dispositif, et qui est fixée, à l'une au moins de ses extrémités, à une paroi fixe. 3. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 2, caractérisé en ce'que, au droit de la portée formant piste de freinage, la longrine porte une équerre,pour guidage de l'organe de freinage. 4. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, du genre destiné à être interposé entre un moteur et un réducteur, caractérisé en ce que la longrine s' étend entre deux parois de carter, l'une appartenant au carter dudit moteur, l'autre appartenant au carter dudit réducteur. 5. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que deux longrines sont prévues, parallèlement l'une à l'autre, de part et d'autre de 1 '.organe de freinage. 6. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de commande de 1' organe de freinage comportent d'une part, pour un premier sens de déplacement, un électro-aimant, de l'armature mobile duquel est solidaire ledit organe de freinage, et, d'autre part, pour le sens de déplacement opposé, des moyens élastiques, qui agissent de manière antagoniste vis-à-vis de ladite armature. 7. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour l'assuåettisse- ment des moyens de commande de l'organe de freinage au support fixe, ledit support fixe porte des vis, et lesdits moyens de commande sont rapportés par des vis sur les vis précédentes, pour un réglage en position de ces moyens de commande. 8. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 a' 7, caractérisé en ce que la portée du carter formant piste de freinage est une portée cylindrique, et l'organe de freinage associé un sabot de freinage. 9. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ee que la portée du carter formant piste de freinage est une portée plane, et l'organe de freinage associé un patin de freinage. 10. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, s'agissant d'un dispositif d'accouplement hydraulique du genre comportant, dans le carter, une roue d'impulseur et une roue de turbine, l'organe rotatif de couplage est constitué par l'une quelconque desdites roues tandis que le carter est solidaire en rotation de l'autre.