Brevet FR2499659A1 — publié le 19820813

"ACCOUPLEMENT HYDRODYNAMIQUE" La présente invention concerne un accouplement hydro- dynamique et en particulier un convertisseur de couple hydrodynamique comprenant une roue de pompe, une roue de turbine et, dans la mesure o l'accouplement est constitué sous forme d'un convertisseur de couple, une roue directrice, et comprenant également un accouplement de liaison comman- dable accouplant mécaniquement la roue de pompe à la roue de turbine. Un convertisseur de couple de ce type est déjà connu par le brevet allemand publié 27 52 357. Dans ce convertis- seur de couple, un disque de friction de forme annulaire et mobile en direction radiale est accouplé par l'intermédiaire d'une denture de forme complémentaire et de manière à empêcher toute rotation relative au moyeu de la roue de turbine. Le disque de friction peut être pressé au moyen d'un piston hydraulique contre une contre-surface du logement rotatif du convertisseur de couple qui forme la roue de pompe. Le parcours de transmission hydrodynamique entre la roue de pompe et la roue de turbine peut donc ainsi être réalisé mécaniquement et sans glissement. L'utilisation d'un accouplement hydrodynamique dans des véhicules automobiles permet de transmettre des varia- tions de la rotation de l'accouplement de liaison mécanique du moteur à combustion interne aux organes de sortie. La charge irrégulière qui est appliquée aux éléments du parcours de transmission de la force soumet, de ce fait, ces derniers à une usure importante. De plus, ce système est la cause de bruits additionnels. Un objet de l'invention vise, dans un accouplement hydrodynamique et, en particulier, un convertisseur de couple hydrodynamique qui comprend un accouplement de liaison mécanique entre sa roue de pompe et sa roue de turbine, l'amélioration du comportement à l'usure et la réduction de la formation de bruits. Selon l'invention, ce problème est résolu du fait qu' un amortisseur d'oscillations à torsion est disposé sur le parcours de transmission du couple de l'accouplement de liaison entre la roue de pompe et la roue de turbine. L'amortisseur d'oscillations à torsion autorise une rotation angulaire rotative et limitée entre la roue de pompe et la roue de turbine même quand l'accouplement de liaison est engagé par embrayage, ce qui fait que des charges rotatives se manifestant par des chocs ne peuvent être transmises de l'une de ces roues à l'autre roue qu'en étant amorties. Selon une forme de réalisation préférée, l'accouplement de transmission comprend un disque d'accouplement comportant une partie du moyeu reliée de manière à empêcher toute rotation relative à la roue de turbine et un disque de friction relié de manière à empêcher toute rotation relative à la partie du moyeu par lintermédiaire de l'amortisseur d'oscillations à torsion. Le disque de friction peut alors être amené en contact par friction sur une contre-surface reliée de manière à empêcher toute rotation relative à la roue de pompe par l'intermédiaire d'un dispositif de manoeuvre tel qu'un piston hydraulique. Selon cette forme de réalisation, l'amortisseur d'oscillations à torsion permet de réduire en particulier les parties de l'accouple- ment de transmission qui transmettent le couple et qui sont particulièrement mises en danger par les chocs. Une solution simple, sur le plan constructif, et qui économise de la place pour l'amortisseur d'oscillations à torsion consiste à maintenir le disque de friction rotatif sur la partie du moyeu et à prévoir, aussi bien sur le disque de friction que sur la partie du moyeu, des butées dirigées par paires les unes vers les autres en direction de la périphérie et entre lesquelles est disposé, respec- tivement, un ressort qui est sollicité lors de la rotation par des butées du disque de friction et de la partie du moyeu qui sont disposées face à face en direction de la périphérie. L'amortisseur d'oscillations à torsion peut comprendre plusieurs ensembles ressort-butée de ce type, répartis en direction de la périphérie sur le disque de friction ou sur la partie du moyeu. Avantageusement, chaque ressort est disposé dans une fenêtre d'une collerette annulaire du disque de friction qui forme les buties du disque de friction. La collerette annulaire pénètre entre deux disques de guidage de la partie du moyeu reliées l'un à l'autre, de manière A empêcher toute rotation relative, dont l'un au moins est muni de butées destinées aux extrémités du ressort et qui font saillie hors de la fenêtre de la collerette annulaire. Les deux disques de guidage fixent la collerette annulaire en direction axiale et fixent simultanément le ressort dans les fenêtres qui lui sont associées. Un guidage radial parfait de la collerette annulaire est obtenu quand cette collerette annulaire comprend un épaulement annulaire radial et orienté vers l'intérieur, qui est guidé radialement sur une surface annulaire radiale et orientée vers 1Jextérieur de l'un des disques de guidage. Les disques de guidage sont, de préférence, constitués sous forme de pièces façonnées en tale. La surface annulaire qui guide la collerette annulaire est constituée, de préférence, dans ce cas, par un bordage du rebord externe du disque de guidage tourné axialement à l'opposé de la roue de turbine et replié vers l'extérieur par rapport à la collerette annulaire. LJamortisseur d'oscillations à torsion peut être réalisé sans grandes dépenses et dans peu de place sous forme d'un amortisseur d'oscillations A friction quand les disques de guidage sont pressas Plastiquement l'un contre l'autre dans la zone de la collerette annulaire et s'appli- quent par friction sur la collerette annulaire. Les disques de guidage serrent la collerette annulaire entre eux au moyen d'une friction dirigée axialement. Des exemples de réalisation de l'invention seront maintenant expliqués plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: Figure 1 est une vue en coupe axiale schématique d'un convertisseur de couple hydrodynamique comprenant un accou- plement de liaison actionné hydrauliquement et un amortis- seur d'oscillations A torsion, et Figure 2 est une vue en coupe axiale d'un amortisseur d'oscillations A torsion utiiisable avec le convertisseur de couple de figure 1. Le convertisseur de couple hydrodynamique de la figure 1 comprend un logement (3) tournant autour d'un axe de rotation (1), portant une pluralité d'aubes d'une roue de pompe (5), ou constitué en une seule pièce pour former la roue de pompe. Le logement (3) est relié de manière à empêcher toute rotation relative à l'arbre-manivelle d'un moteur A combustion interne qui n'est pas représenté. Dans le logement (3) est mont&e une roue de turbine (7) rotative par rapport & ce dernier, dont le moyeu (9) est relié de manière A empocher toute rotation relative A un arbre de sortie qui n'est pas représenté. Une roue directrice (t11) qui peut être bloquée au moins dans un sens de rotation est dispos6e axialement entre la roue de pompe (5) et la roue de turbine (7), cette roue directrice commandant les proportions du courant d'un circuit fluide. Le fonctionne- ment d'un convertisseur de couple de ce type est connu de façon générale et nta done pas besoin d'têtre explique plus en détail. La roue de pompe (5) peut 8tre accouplée mécaniquement A la roue de turbine (7) par l'intermédiaire d'un accouple- ment A friction ou d'un accouplement de liaison (i3) commandable, pour éliminer tout glissement entre ces deux roues. L'accouplement de liaison comprend une lamelle de friction (15) se présentant sous la forme d'un disque annulaire qui est monté axialement sur la roue de pompe (5) sur le côté de la roue de turbine qui est à l'oppos6 et qui qui peut être press& contre une surface de pression (19) du logement (3) au moyen d'un piston annulaire hydraulique (17). Le piston annulaire (17) est disposé dans une chambre de pression de forme annulaire (21) dans laquelle peut &tre envoyé du fluide hydraulique par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée (23). La lamelle de friction (15) porte, sur sa p6riphérie interne, une denture interne (25) qui vient en prise axia- lement mais de façon mobile en direction périphérique avec une denture externe (27) d'une collerette annulaire (29) faisant partie du moyeu. La collerette annulaire (29) est montée dans une partie (31) du moyeu, de manière à pouvoir tourner en direction périphérique selon un angle de rotation limité mais en étant cependant guidée de façon fixe en direction axiale. La partie (31) du moyeu est, de son côté, fixée par des rivets (33) au moyeu (9) proprement dit de la roue de turbine (7). Entre la collerette annulaire (29) et la partie de moyeu (31) est prévu un amortisseur d'oscilla- tions à torsion (35) qui est sollicité par une rotation relative entre ces deux parties. L'amortisseur d'oscilla- tions à torsion réduit les chocs dus aux variations de rotation entre le logement (3) ou la roue de pompe (5) et le moyeu (9) de la roue de turbine (7). Du fait que l'amor- tisseur d'oscillations à torsion (35) est disposé sur le parcours de la transmission du couple entre la lamelle de friction (15) et le moyeu (9), les dentures (25, 27) qui sont fortement sollicitées en particulier par des charges se manifestant par des chocs sont également ménagées. La figure 2 représente des détails d'un amortisseur d'oscillations à torsion susceptible d'être utilisé avec le convertisseur de couple de la figure 1. La partie (31) du moyeu est constituée par deux disques de guidage (39) et (41) de forme annulaire, constitués par des éléments façonnés en tôle et fixés l'un à l'autre par des rivets (37). Les disques de guidage (39, 41) sont disposés dans la zone de la collerette annulaire (29) à une certaine distance axiale l'un de l'autre, et de manière à entourer entre eux la collerette annulaire (29). Cette collerette annulaire (29) comprend une fenêtre (43) qui la traverse, décalée en direction de sa périphérie et dans laquelle, en direction périphérique de la collerette annulaire (29), sont disposés des ressorts de pression hélicoïdaux (45) sensibles à la pression. Les ressorts de pression hélicoïdaux ont leurs côtés frontaux disposés entre des surfaces limites disposées radialement à la fenêtre (43) et font saillie sur les deux côtés de la collerette annulaire en direction axiale. Les disques de guidage (39, 41) sont également pourvus de fenêtres (47, 49), dans lesquelles pénètrent les parties des ressorts de pression hélicoïdaux qui font saillie axialement de la collerette annulaire (29). Les surfaces limites radiales des fenêtres (47, 49) sont également disposées devant les surfaces frontales du ressort de pression hélicoïdal (45). Les fenêtres (47, 49) sont, en outre, conformées de manière que le ressort de pression hélicoldal (45) puisse être maintenu dans la fenêtre (47) sans s'en détacher. Si la collerette annulaire (29) tourne relativement à la partie (31) du moyeu, les ressorts hélicoedaux (45) sont comprimés entre les surfaces limites disposées radialement et tournées l'une vers l'autre en direction périphérique de la fenêtre (43) d'une part et des fenêtres (47) et (49) d'autre part. Les ressorts de pression hélicoïdaux (45) amortissent ainsi les oscillations de la rotation. En direction péripherique et entre des ressorts de pression hélicoïdaux voisins (45), la collerette annulaire (29) présente des saillies (51) de forme annulaire et dirigées axialement sur ses deux côtés, contre lesquelles viennent s'appliquer, par friction, les disques de guidage (39, 41). Les saillies (51) peuvent être réalisées en un matériau résistant à la friction ou recouvertes d'un matériau résistant A la friction. Les disques de guidage (39, 41) sont conformés de manière à être serrés élastique- ment l'un contre l'autre et à serrer entre eux la colleret- te annulaire (29) en formant un amortisseur d'oscillations à friction. La collerette annulaire (29) porte, sur son côté tourné axialement à l'opposé de la roue de turbine (7), un épaulement annulaire radial (53) tourné vers l'intérieur. Un bordage (55) du rebord externe du disque de guidage (41), de forme annulaire et dirigé axialement à l'opposé de la roue de turbine (7) forme une surface de guidage (57) complémentaire et dirigée vers l'extérieur, qui guide radialement et de façon s re la collerette annulaire (29) sur un diamètre relativement important. A la figure 2, les disques de guidage (39, 41) sont reliée leun à l'autre par des rivets (37), alors que, pour leur fixation sur le moyeu (9), sont prévus des rivets particuliers passant par des trous (59). Cependant, on peut ne pas utiliser les rivets (37) quand, co e le montre la figure 1, les rivets (33) fixent les deux disques de guidage sur le moyeu (9). Les saillies de friction (51) de la collerette annulaire (23) s'ttendent de préférence jusqu'aux rebords orientés en direction axiale de la fenêtre (3). Mais on peut également prévoir une surface de friction plus courte en direction périphérique. - REVENDICATIONS - 1. - Accouplement hydrodynamique et en particulier convertisseur de couple hydrodynamique comprenant une roue de pompe (5), une roue de turbine (7) et, dans la mesure o l'accouplement est constitué sous forme d'un convertisseur de couple, une roue directrice (11), et comprenant égale- ment un accouplement de liaison commandable accouplant mécaniquement la roue de pompe (5) A la roue de turbine (7), caractSriuS en ce qu'un amortisseur d'oscillations à - torsion (35) est disposé sur le parcours de transmission du couple de l'accouplement de liaison (13) entre la roue de pompe (5) et la roue de turbine (7). 2. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'accouplement de transmis- sion (13) comprend un disque d'accouplement (15, 29, 31) comportant une partie (31) du moyeu reliée de manière A empêcher toute rotation relative A la roue de turbine (7) et un disque de friction (15, 29) relié de manière A empêcher toute rotation relative à la partie (31) du moyeu et en ce que le disque de friction (15, 29) peut être amens en contact par friction sur une contre-surface (19) reliée de manière A empocher toute rotation relative A la roue de pompe (5) par lt'intermédiaire d'un dispositif de manoeuvre (17, 21). 3. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le disque de friction (15, 29) est maintenu rotatif sur la partie (31) du moyeu et en ce qu'on prévoit, aussi bien sur le disque de friction (15, 29) que sur la partie (31) du moyeu, des butées (43, 47, 49) dirigées par paires les unes vers les autres en direction de la périphérie et entre lesquelles est disposé un ressort (45) qui est sollicité lors de la rotation des butées du disque de friction (15, 29) et de la partie (31) du moyeu qui sont disposées face A face en direction de la périphérie. 4. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que chaque ressort (45) est disposé dans une fenêtre (43) d'une collerette annulaire (29) du disque de friction (15, 29) qui forme les butées du disque de friction (15, 29), et en ce que la collerette annulaire (15, 29) pénètre entre deux disques de guidage (39, 41) de la partie (31) du moyeu, reliés l'un à l'autre, de manière à empêcher toute rotation relative, dont l'un au moins est muni de butées (47, 49) destinées aux extrémités du ressort (45) qui font saillie hors de la fenêtre (43) de la collerette annulaire (29). 5. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les disques de guidage (39, 41) comprennent également des fenêtres (47, 49) dans lesquelles pénètrent les parties du ressort (45) qui font saillie de la collerette annulaire (29). 6. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que la collerette annulaire (29) comprend un épaulement annulaire (53) radial et orienté vers l'intérieur, qui est guidé radialement sur une surface annulaire (57) radiale et orientée vers l'extérieur de l'un des disques de guidage (41). 7. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la surface annulaire (57) est constituée par un bordage (55) du rebord externe du disque de guidage (41) tourné axialement à l'opposé de la roue de turbine (7) et replié vers l'extérieur par rapport à la collerette annulaire (29). 8. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les disques de guidage (39, 41) sont pressés élastiquement l'un contre l'autre dans la zone de la collerette annulaire (29) et s'appliquent par friction sur la collerette annulaire (29). 9. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que la collerette annulaire (29) comprend en direction périphérique et entre les ressorts (45) au moins sur un côté axial une saillie (51) formant une surface de friction, interrompue par la fenêtre (43) et se présentant sensiblement sous une forme annulaire l0 passant par le rayon de la fenêtre (43). 10. - Accouplement hydrodynamique selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le disque de friction (15, 29) comprend une collerette annulaire (29) reliée à la partie (31) du moyeu par l'intermédiaire de l'amortisseur d'oscillations à torsion (35) et pourvue sur sa périphérie externe d'une denture externe (27), ainsi qu'au moins une lamelle de friction (15) de forme annulaire, mobile en direction axiale par rapport à la collerette annulaire (29), et qui comprend, sur sa périphérie interne, une denture interne (25) qui coopère avec la denture externe (27) de la collerette annulaire (29).