Brevet FR2488362A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne un convertis- seur de couple hydrodynamique muni, entre la pompe et la turbine, d'un dispositif d'embrayage de complément dont 1' entrée en action est commandée. Un convertisseur de couple hydrodynamique de ce type est connu, par exemple, par la description qui en est faite dans le Rapport 780100 de la Society of Automotive Engineers, Inc. (SAE) 1978. Le dispositif d'embrayage de çomplément y est serré en fonction de la pression du fluide dans le convertisseur et il empêche que se produise entre la pompe et la turbine un glissement, dont l'inconvénient est une diminution du rendement. Pour pouvoir compenser les variations du couple qui se produisent, par exemple par à-coups, tant à l'entrée qu'à la sortie, on interpose sur le parcours de la transmission du couple dans ce dis- positif d'embrayage des ressorts d'un amortisseur d'oscil- lations de torsion, dans le but d'obtenir une amélioration de la manière dont le convertisseur transmet le couple de rotation une fois l'embrayage serré. Un convertisseur de couple ainsi conçu constitue une structure capable d'oscil- ler, mais qui ne peut cependant être adaptée que très dif- ficilement à la multiplicité des perturbations que peut rencontrer la transmission du couple sur son parcours. L'invention a donc pour objet de réaliser un con- vertisseur de couple du même type, mais qui assure une transmission du couple exempte d&oscillations, même lorsque le dispositif d'embrayage de complément est serré, ainsi qu'une diminution des bruits de fonctionnement qui peuvent résulter notamment de ces oscillations. Ce convertisseur doit en outre se distinguer par la grande longévité des é- léments qui participent à la transmission du couple. A cet effet, dans le convertisseur de couple se- lon l'invention, un amortisseur a friction est monté en parallèle à l'amortisseur à ressorts des oscillations de torsion. Le dispositif d'embrayage de complémentcomporte alors un disque d'embrayage disposé entre la turbine et u- ne paroi en bout voisine du carter du convertisseur et qui, avec interposition d'une garniture de friction, peut être serré contre la dite paroi en bout, qui sert de face d'appui. L'amortisseur à ressorts des oscillations de tor- sion permet une rotation relative limitée entre la turbine et le disque d'embrayage. Lorsque le dispositif d'embraya- ge de complément est serré, il ne peut y avoir cependant de glissement continu entre la turbine et la pompe. Le disque d'embrayage est monté axialement déplaçable, no- tamment sur le moyeu de la turbine, et il peut être amené en contact frottant avec la face d'appui, par exemple, par un moyen moteur. Pour le déplacement du disque d'embrayage, il peut être prévu un moyen moteur à part. Mais l'étanchéi- té est avantageusement assurée entre le disque d'embrayage et ses moyens de guidage, de sorte qu'il agit à la manière d'un piston, qui se déplace axialement dans le carter du convertisseur en fonction de la pression du fluide. Pour pouvoir accompagner le disque d'embrayage dans son déplace- ment axial, l'amortisseur à friction comporte avantageuse- ment un disque axialement élastique, qui, par la zone de son bord intérieur, est rendu solidaire de la turbine, en l'occurrence du moyeu de celle-ci, tandis que, par la zone de son bord extérieur, il est, sous l'effet d'une tension initiale qui le sollicite élastiquement dans le sens axial, appliqué contre le disque d'embrayage avec interposition d'une garniture de friction. Un amortisseur à friction ain- si construit amortit les oscillations du disque d'embraya- ge, quel que soit l'état, serré ou non, du dispositif d'em- brayage de transition. Il diminue ainsi les bruits du dis- que d'embrayage et de l'amortisseur à ressorts, même lors- que le dispositif d'embrayage est desserré. Dans une forme d'exécution préférée, les garni- tures de friction sont prévues dans la zone du bord exté- rieur du disque axialement élastique, sur les deux faces de ae-4 sque. Une rondelle annulaire serrant élastiquement les garnitures de friction entre elle et le disque d'em- brayage est alors fixée sur ce dernier. Cette rondelle an- nulaire, qui peut être avantageusement une rondelle Belle- ville, détermine la pression de serrage de l'amortisseur à friction et ce, indépendamment d'une tension initiale éven- tuelle du disque élastique. Ce disque axialement élastique est lui-même avantageusement conformé en rondelle élasti- que et il a une tension initiale telle qu'il écarte le dis- que d'embrayage de la face d'appui. Les ressorts de l'amortisseur d'oscillations de torsion, conformés de préférence en ressorts hélicoïdaux, sont maintenus entre des butées qui saillent, d'une part, du disque d'embrayage et, d'autre part, d'une bague d'en- trainement de la turbine, et s'étendent les unes en direc- tion des autres. Les aubes de la turbine portent avantageu- sement des nez venus avantageusement de fabrication, qui traversent des ouvertures ménagées dans une cuvette porte- aubage de la turbine et sont rabattus et soudés sur la face de la cuvette tournée vers l'opposé des aubes. De pré- férence, une partie des nez est utilisée aussi pour la fi- xation de la bague d'entraînement sur la cuvette porte-au- bage. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non li- mitatif, une forme d'exécution de ce convertisseur de cou- plet Fig. 1 est une vue en coupe axiale de la moitié supérieure d'un convertisseur de couple hydrodynamique se- lon l'invention; Fig. 2 est une vue à une plus grande échelle d' une partie de la moitié de convertisseur de fig. 1. Le convertisseur de couple représenté dans les figures comporte un carter de forme toroldale À, destiné à être accouplé par l'intermédiaire d'une bride 1 au vile- brequin d'un moteur à combustion interne (non représenté) et dont une paroi en bout 5 est conformée en cuvette por- tant les aubes 7 d'une roue de pompe 9 solidaire du carter 2. Celui-ci contient en outre une roue de turbine 11, dont le moyeu 13 est muni d'une denture intérieure 15, qui le solidarise en rotation d'un arbre non représenté, par exem- ple l'arbre d'entrée d'une boite de vitesses. Entre la pompe 9 et la turbine Il s'étendent les aubes 17 d'un réacteur 19. Celui-ci est monté de façon traditionnelle sur un moyeu U2 par l'intermédiaire d'un dispositif de roue libre 21, qui ne permet la rotation que dans un sens. Le moyeu 23 présente une denture intérieure 25, qui le rend solidaire en rotation d'un tube intermédiaire non re- présenté. En service, le carter 2 et donc la pompe 9 sont entraînés en rotation et il en résulte à.l'intérieur du carter un circuit de fluide qui communique à la turbine 11 un mouvement de rotation. Lorsque la pompe et la turbine tournent à des régimes différents, au début, l'appui du flot liquide contre les aubes du réacteur 19 provoque une augmentation du couple. Lorsque le régime de la turbine de- vient égal à celui de la pompe, le convertisseur de cou- ple agit comme un embrayage hydraulique, dans lequel la pompe 7 et la turbine 11 sont accouplées. Le dispositif de roue libre 21 laisse alors le réacteur 21, jusqu'ici immo- bile, les accompagner dans leur rotation. Pour empêcher un glissement entre le pompe 9 et la turbine 11, il est prévu un dispositif d'embrayage de complément 27 entre la turbine 11 et le carter 3. Ce dis- positif comporte un disque-piston 29, axialement déplaça- ble sur le moyeu 1l de la turbine 11, qui est accouplé à cette dernière par l'intermédiaire d'un amortisseur d'os- cillations de torsion 31. Un joint annulaire 3 assure 1' étanchéité entre le disque-piston 29 et le moyeu 13, de sorte que la pression du fluide à l'intérieur du carter l peut appliquer le disque-piston 29 contre une garniture de friction annulaire 35 fixée sur la face interne de 1' autre paroi en bout 37 du carter 3, qui constitue la fa- ce d'appui de l'embrayage. Par augmentation de la pression du fluide sur le côté du disque-piston 29 tourné vers la turbine, on peut donc provoquer le serrage du dispositif d'embrayage de complément 27 monté en parallèle au parcours suivi par la transmission du couple entre la pompe 9 et la turbine 1l et empêcher ainsi un glissement entre ces deux roues. L'amortisseur d'oscillations de torsion 31 dimi- nue par exemple. les variations par à-coups de la vitesse de rotation qui peuvent agi sur le convertisseur de cou- ple, tant à l'entrée qu'à la sortie du mouvement. Il com- porte plusieurs ressorts hélicoïdaux 39, qui, dans la zone du bord extérieur du disque-piston 2, sont guidés radiale- ment dans des profilés en U 41 répartis dans le sens péri- phérique de ce disque. Des butées 43 de ces profilés 41 coopèrent avec les faces en bout des ressorts 3 pour im- mobiliser ceux-ci dans le sens périphérique du disque-pis- ton 29. Une bague d'entraînement 45 fixée sur la turbine 11 est également munie de butées 47, qui coopèrent avec les faces en bout des ressorts 39, de sorte que les forces transmises par le dispositif d'embrayage de complément 27 du carter 3 aux ressorts hélicoïdaux 39 sont transmises par ces derniers à la turbine 11. Les butées 41 et t s'é- tendent dans le sens axial, ce qui assure la mobilité a- xiale du disque-piston 29. Pour diminuer l'amplitude des oscillations en torsion de la turbine 11 relativement au disque-piston 29 et, lorsque le dispositif d'embrayage 27 est serré, relati- vement au carter 3, un amortisseur à friction 49 est monté en parallèle avec l'amortisseur d'oscillations de torsion 31. Cet amortisseur à friction 49 diminue les bruits de fonctionnement du convertisseur de couple, que le disposi- tif d'embrayage 27 soit serré ou non, et il augmente la longévité des pièces mobiles du convertisseur. Il comporte une rondelle annulaire 51 axialement élastique, dont le bord intérieur est fixé par des rivets sur le moyeu 13 de la turbine 11, ce qui la solidarise en rotation de cette dernière. La zone du bord extérieur de la rondelle 51 porte des garnitures de friction 55, 57 sur les deux faces. Ces garnitures M, 57 sont serrées en- tre le disque-piston 29 et une rondelle Belleville a, dont le bord intérieur est fixé au moyen de rivets 61 sur ce dernier. Les rivets 61 traversent des trous oblongs 63, qui s'étendent dans le sens périphérique de la rondelle 51, ce qui permet une rotation relative limitée entre cel- le-ci-et le disque-piston 29. La rondelle 51 a, dans le sens axial, les propriétés d'un ressort et elle tend à dé- placer le disque-piston 29 dans le sens d'un desserrage du dispositif d'embrayage de complément. La force résul- tant de la tension initiale de la rondelle annulaire 51 définit en même temps le supplément de pression du fluide hydraulique qui est nécessaire pour le serrage du disposi- tif d'embrayage 2e. La rondelle annulaire 51 présente à l'intérieur du cercle sur lequel sont disposés les rivets 61 plusieurs ouvertures 65, qui augmentent sa mobilité dans le sens axial. La roue de turbine 2 comporte une cuvette porte- aubage 67, fixée sur le moyeu 13 au moyen des rivets 53 et sur laquelle sont fixées les aubes 69 au moyen de nez Z7 venus de fabrication avec elles. Les nez 71 traversent des ouvertures 723 de la cuvette 67 et sont rabattus et/ou soudés sur la face de cette dernière tournée vers l'opposé des aubes 69. Plusieurs de ces nez 71 traversent en outre des ouvertures 75 de la bague d'entraînement 45 et servent donc aussi à la fixation de cette dernière. * - REVENDICATIONS - 1.- Convertisseur de couple hydrodynamique, com- portant une pompe (9), une turbine (11) et un réacteur (19), ainsi qu'un carter (3) contenant les roues à aubes de ces trois éléments, qui peuvent tourner les unes relativement aux autres et coopèrent dans un circuit de fluide, un dis- positif d'embrayage de complément (27) monté parallèlement au parcours de la transmission du couple entre la pompe (9) et la turbine (11) et un amortisseur à ressorts des oscil- lations de torsion (31) monté sur le parcours de la trans- mission du couple dans le dispositif d'embrayage de com- plément, caractérisé en cd qu'un amortisseur à friction (49) est monté en parallèle avec l'amortisseur à ressorts d'oscillations de torsion (31). 2.- Convertisseur selon la revendication 1 ca- ractérisé en ce que la pompe (9) est solidaire du carter (3), en ce que le dispositif d'embrayage de complément (27) comporte un disque d'embrayage (29) coaxial à la turbine (11) et monté à la fois déplaçable axialement et de façon à pouvoir effectuer une rotation sur un angle limité re- lativement à la turbine, entre cette dernière et une paroi en bout (37) du carter, servant de face d'appui de l'em- brayage, en ce que l'amortisseur d'oscillations de torsion comporte plusieurs ressorts (39) répartis sur la périphérie du disque d'embrayage (29), qui sont disposés entre des butées (43,47) saillant axialement les unes en direction des autres sur la turbine (11) et sur le disque d'embraya- ge (29), respectivement, et en ce que l'amortisseur à fric- tion (49) comporte un disque axialement élastique (51), dont la zone du bord intérieur est solidaire de la turbine (11) et dont la zone du bord extérieur est appliquée con- tre le disque d'embrayage (29) par une tension initiale é- lastique agissant axialement, avec interposition d'au moins une garniture de friction (55,57). 3.- Convertisseur selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le disque axialement élastique (51) est, dans la zone de son bord extérieur, muni de garnitu- res de friction (55, 57) sur ses deux faces et en ce qu' une rondelle annulaire (59) serrant les garnitures de friction (55,57) élastiquement entre elle et le disque d' embrayage (29) est fixée sur ce dernier. 4.- Convertisseur selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que la rondelle annulaire (59) est confor- mée en rondelle Belleville, qui est maintenue sur le dis- que d'embrayage (29) par plusieurs organes de fixation (61) répartis dans le senspériphérique, organes qui traversent des trous oblongs (63) du disque élastique (51), les- quels permettent une rotation relative entre le disque d' embrayage et la turbine. 5.- Convertisseur selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que le disque axialement élastique (51) présente, à l'intérieur du cercle sur lequel sont répartis les trous oblongs (63) des ouvertures (65) pour augmenter son élasticité. 6.- Convertisseur selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le disque élastique (51) possède des propriétés de ressort, qui sollicitent le disque d'embraya- ge (29) en direction de la turbine (11), l'écartant de la face d'appui (37). 7.- Convertisseur selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que les butées (47) de la turbine (11) dépassent d'une bague d'entraînement (45), en ce que la turbine (11) comporte une cuvette porte-aubage (67), sur laquelle sont fixées une pluralité d'aubes (69) au moyen de nez (71) venus de fabrication avec elles et qui tra- versent des ouvertures (73) de la cuvette porte-aubage (67), en ce que la bague d'entraînement (45) est montée sur la face de la cuvette porteaubage (67) tournée vers l'opposé des aubes (69) et est fixée sur la cuvette à l'aide d'au moins plusieurs des nez (71), qui traversent en outre des ouvertures (75) de la bague d'entraînement (45).