Brevet FR2526907A1 — publié le 19831118

"ACCOUPLEMENT HYDRODYNAMIQUE" L'invention concerne un accouplement hydrodynamique, plus spécialement un convertisseur de couple hydrodynami- que avec un amortisseur de vibration de torsion pour un chemin de force monté en parallèle de l'accouplement hy- drodynamique. Un convertisseur de couple comportant un accouple- ment en parallèle contrôlable avec un amortisseur de vibra- tion de torsion est déjà connu, par exemple, dans le bre- vet DE A 3 047 039 L'amortisseur de vibration de torsion comporte deux jeux de ressorts hélicoïdaux qui sont dispo- sés concentriquement l'un à l'autre sur des diamètres dif- férents, deux disques chacun avec des lumières pour les ressorts hélicoïdaux et des plaques de recouvrement dispo- sées latéralement également pourvues de lumières pour les ressorts hélicoïdaux Les ressorts hélicoïdaux sont mon- tés en série dans le chemin de force Le jeu extérieur de ressorts hélicoïdaux est activement relié à un organe car- ter du convertisseur de couple Le disque portant le jeu intérieur de ressorts hélicoïdaux a la forme d'un flasque de moyeu et est, en fonctionnement, solidement lié en ro- tation à un arbre de sortie par l'intermédiaire d'un mo- yeu Les deux jeux de ressorts hélicoïdaux de cet amortis- seur de vibration de torsion connu sont décalés axialement par adaptation aux contours extérieurs du convertisseur de couple et à cause de son montage général. L'amortisseur comporte des éléments plutôt compli- qués, par exemple des plaques couvercles avec des angles vifs et très profondément embouties. Le premier objet de la présente invention est de fournir un amortisseur de vibrations de torsion dans le but énoncé ci-dessus qui est de faciliter la production et l'assemblage. Selon l'invention, une roue-pompe et une roue- turbine sont disposées coaxialement pour une rotation re- lative dans un cycle de fluide hydrodynamique Un carter est lié solidement en rotation à la roue-pompe, carter au moyen duquel un moteur à combustion interne entraîne la roue-pompe Un accouplement contrôlable en parallèle avec un amortisseur de vibration de torsion est raccordé dans le chemin de transmission de couple entre le carter et un arbre de sortie de transmission couplé à la roue-turbine. L'amortisseur de vibration de torsion comporte deux ensem- bles amortisseurs montés en série l'un avec l'autre dans le chemin de transmission de couple Chacun de ces deux ensembles comporte un disque coaxial à l'axe de rotation et un couvercle adjacent axialement au disque et apte à tourner par rapport à lui autour de l'axe de rotation sur un angle restreint, et plusieurs ressorts retenus dans des lumières du disque et du couvercle et aptes à être sollicités au cours de la rotation relative du disque et du couvercle. Les deux ensembles d'amortissement sont accouplés solidement en rotation l'un à l'autre par une liaison à enfichage décalée axialement par engagement'de leurs for- mes A cause de la division de l'amortisseur de vibration de torsion en deux ensembles amortisseurs disposés concen- triquement l'un à l'autre avec une liaison de type à enfi- chage avec un décalage axial entre les deux ensembles, il est possible de concevoir et de produire chaque partie in- dividuelle de façon simple, de réaliser simplement l'assem- blage et de vérifier le fonctionnement correct de chaque ensemble individuel de l'amortisseur avant l'installation. La liaison à enfichage est de préférence formée par un profil interne de la partie de disque radialement exté- rieure et par un profil externe de la plaque couvercle, du couvercle de l'ensemble amortisseur radialement intérieur, cette plaque venant en prise par dessus le disque radiale- ment intérieur à partir du côté éloigné du carter De cette façon une forme particulièrement favorable est don- née pour le décalage axial des deux ensembles de l'amor- tisseur de vibration de torsion Les deux ensembles de cet amortisseur sont de préférence équipés de leur propre dis- positif de frottement qui est réalisé par une précontrainte axiale des parties de couvercle en relation respectivement, avec le disque et le flasque de moyeu. Les différentes particularités de nouveauté qui ca- ractérisent l'invention sont mises en évidence dans les revendications jointes et formant une partie de cette di- vulgation L'invention sera mieux comprise, ainsi que ses avantages de fonctionnement et les buts spécifiques atteints par son utilisation, avec la description qui suit en réfé- rence au dessin schématique annexé montrant à titre d'exem- pies non limitatifs des formes d'exécution préférées de la présente invention. Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amortisseur de vibration de torsion; Figure 2 est un schéma de principe du convertisseur de couple hydrodynamique comprenant un amortisseur de vi- bration de torsion intégré; Figure 3 est une vue de détail d'un ensemble amor- tisseur disposé radialement vers l'intérieur de l'amor- tisseur de vibration de torsion; Figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de figu- re 3 Figure 5 est une vue en coupe selon V-V de figure 1 montrant la liaison de type à enfichage. La figure 1 montre l'ensemble d'un amortisseur de vibration de torsion en coupe longitudinale et la figure 2 l'installation de cet ensemble dans un convertisseur de couple hydrodynamique L'amortisseur de vibration de tor- sion ( 1) est fixé directement à un élément carter ( 4) du convertisseur de couple hydrodynamique Cet élément car- ter ( 4) est solidement raccordé d'une part à un vilebre- quin ( 22) d'un moteur à combustion interne et d'autre part à une rouepompe ( 24) du convertisseur En cours de fonctionnement du convertisseur, le couple du vilebrequin ( 22) est transmis par le carter ( 4) directement à la roue- pompe ( 24) et de là à la roue-turbine ( 25), au moyen du fluide hydrodynamique, et au dispositif de transmission par l'intermédiaire de l'arbre creux ( 27) Dans certaines 252690 ? conditions de fonctionnement il est souhaitable de mettre en parallèle le convertisseur de couple hydrodynamique, de façon à améliorer l'efficacité, en quel cas le chemin de force va du vilebrequin ( 22) au dispositif de transmission, en passant par l'amortisseur de vibration ( 1), un arbre ( 23) et un accouplement de frottement contrôlable ( 23 a). Il est aussi possible de raccorder l'amortisseur de vibra- tion de torsion ( 1) d'une part au carter ( 4) par l'inter- médiaire d'un accouplement fonctionnant par frottement et d'autre part directement à la roue-turbine ( 25) ou l'arbre creux ( 27) Dans les deux formes de réalisation l'amortis- seur de vibration ( 1) assure dans le montage en parallèle du convertisseur de couple hydrodynamique que les vibra- tions de torsion du moteur à combustion interne et que l'irrégularité de la transmission de couple sont transmis sous forme amortie au dispositif de transmission, puisque pendant le montage en parallèle du convertisseur de cou- ple hydrodynamique, ce dernier ne peut réaliser la compen- sation. De façon usuelle une roue-guide ( 26) est reliée par un dispositif à roue libre ( 26 a) à un support ( 28) solidai- re du carter. L'amortisseur de vibration de torsion ( 1) comporte deux jeux de ressorts hélicoïdaux ( 2 et 3), disposés con- centriquement l'un par rapport à l'autre sur des diamètres différents Chaque jeu de ressorts hélicoïdaux est affec- té à un ensemble amortisseur indépendant de l'amortisseur de vibration de torsion. L'ensemble radialement extérieur consiste en un jeu de ressorts ( 2) disposés dans des lumières ( 8) d'un dis- que ( 6) Sur chacun des deux côtés du disque ( 6) est dis- posée une plaque couvercle ( 10) qui comporte aussi des lumières ( 30) pour recevoir les ressorts ( 2). Les plaques couvercles ( 10) et le disque ( 6) sont prolongés radialement vers l'extérieur au delà des res- sorts ( 2) et sont raccordés par des boulons de fixation ( 19) au carter ( 4), pour l'introduction du couple. Les boulons de fixation ( 19) traversent les plaques couver- cles ( 10), dans des ouvertures appropriées, avec interpo- sition d'un galet de butée ( 20) qui d'une part réalise l'es- pacement entre elles des plaques couvercles ( 10) et d'autre part coopère avec les lumières ( 21) pratiquées dans le dis- que ( 6) de façon à fixer l'amortissement maximum de l'an- gle de rotation de cet ensemble de l'amortisseur de vibra- tion de torsion. Les boulons ( 19) sont équipés par exemple d'écrous ( 29) pour la fixation des plaques couvercles ( 10) Les deux plaques couvercles ( 10) sont précontraintes en direc- tion du disque ( 6) de façon à produire une force de frot- tement dirigée en mouvement relatif Le disque ( 6) est for- mé de façon à faire saillie radialement vers l'intérieur par rapport aux plaques ( 10) et forme une partie d'une liaison ( 13), de type à enfichage, en relation avec la par- tie de l'amortisseur située radialement intérieurement. Ainsi que le montre la figure 5, le disque ( 6) entre en prise par son profil interne ( 14) avec le profil externe ( 15) d'une paroi latérale (lla) de la plaque-couvercle en forme de vase ( 11), éloignée du carter, de l'ensemble de l'amortisseur situé radialement vers l'intérieur. L'ensemble situé radialement vers l'intérieur est en principe construit de la même façon que celui situé radialement vers l'extérieur Il comporte deux plaques- couvercles ( 11 et 12) qui sont disposées de chaque côté d'un flasque de moyeu ( 7) Le flasque ( 7) a un moyeu ( 5) lié en rotation à l'arbre de sortie ( 23), conformément à la figure 2. Des ressorts ( 3) sont disposés dans des lumières ( 9) du flasque ( 7) et dans des lumières ( 31) des plaques- couvercles ( 11 et 12) Les deux plaques-couvercles ( 11 et 12) sont assemblées l'une à l'autre et maintenues espacées par des rivets de distance ( 17) ainsi que le montre la fi- gure 3 Les plaques-couvercles sont également précontrain- tes en direction du flasque de moyeu ( 7) et agissent comme dispositif de frottement comportant des garnitures de 252690 ? frottement ( 16) interposées L'angle limité de rotation entre les plaquescouvercles ( 11 et 12) et le flasque de moyeu ( 7) est fixé à l'avance par des lumières appropriées ( 18) dans le flasque de moyeu par rapport au diamètre des rivets d'écartement ( 17) La figure ( 4) montre une vue en coupe selon IV-IV de figure 3. L'amortisseur de vibration de torsion fonctionne comme suit: En cas de fonctionnement avec mise en parallèle du convertisseur de couple, le couple fourni par le moteur à combustion interne actionne le mécanisme de transmission via l'amortisseur de vibration de torsion ( 1) Le couple est introduit via le carter ( 4), par les boulons de fixa- tion ( 19) jusque dans les deux plaques-couvercles ( 10). A partir de ces plaques ( 10) le couple est ensuite transmis par les ressorts ( 2), aux parois en bout des lu- mières ( 8) dans le disque ( 6), du disque ( 6) à la plaque- couvercle ( 11) par l'intermédiaire de la liaison à enfi- chage ( 13), de là à la plaque-couvercle ( 11) par les ri- vets ( 17), de là au moyeu ( 5) et à l'arbre de sortie ( 23) par l'intermédiaire des ressorts ( 3) et du flasque de mo- yeu ( 7). Les ressorts ( 3) ont une caractéristique aplatie, c'est-à-dire qu'ils sont plus doux que les ressorts ( 2), de sorte que l'ensemble de l'amortisseur de vibration de torsion situé intérieurement est d'abord soumis à une contrainte de torsion, pendant qu'au même moment le dis- positif de frottement ( 11, 12,16,7) entre en action. Ainsi l'ensemble de l'amortisseur situé radiale- ment vers l'extérieur est soit légèrement soit pas du tout déformé Après que les rivets de distance ( 17) soient venus en butée sur les lumières ( 18) du flasque de moyeu ( 7), l'ensemble radialement intérieur de l'amortisseur de vibration de torsion est bloqué et l'amortissement ne peut alors s'effectuer que par le biais de l'ensemble d'amor- tisseur extérieur Ici encore, une rotation relative est obtenue, selon le couple transmis, entre le disque ( 6) et 252690 ?t les plaques-couvercles ( 10), un effort de frottement de- vant également être surmonté L'angle de rotation maximum possible au sein de l'amortisseur de vibration est alors fixé par les galets de butée ( 20) et les lumières ( 21) du disque ( 6). L'amortisseur de vibration de torsion en deux par- ties rend possible un assemblage simple. L'ensemble radialement extérieur peut être placé à l'avance dans le carter ( 4) Les deux ensembles de l'a- mortisseur de vibration peuvent être équipés de disposi- tifs de frottement spécifiquement adaptés de façon que l'effort de frottement puisse être aussi contrôlé selon l'angle de rotation. L'ensemble amortisseur le plus doux nécessite des ressorts de plus grand diamètre A cause de la disposition de l'ensemble amortisseur le plus doux, radialement vers l'intérieur, le contour de l'amortisseur de vibration de torsion peut être avantageusement adapté au contour exté- rieur du convertisseur de couple hydrodynamique Dans ce but, la plaque couvercle ( 11) est aussi profondément em- boutie en direction axiale jusqu'au delà de la plaque- couvercle ( 12), ce qui permet de plus grands rayons de déformation que si la plaque-couvercle ( 12) devait com- prendre cette liaison de type à enfichage ( 13). Alors que des formes de réalisation spécifiques de l'invention ont été montrées et décrites en détail pour illustrer l'application des principes inventifs, on com- prendra que l'invention peut être réalisée de façon diffé- rente sans s'écarter de ces principes En particulier, l'amortisseur de vibration de torsion peut être disposé sur un organe carter du convertisseur formant une partie de l'accouplement en parallèle contrôlable. 252690 ? REVENDICATIONS - 1. Accouplement hydrodynamique, du type compor- tant une roue-pompe ( 24) que l'on peut faire tourner autour d'un axe de rotation, une roue-turbine ( 25) accou- plée de façon fixe en rotation à un arbre de sortie de transmission ( 27), cette roue-turbine étant disposée par rapport à la roue-pompe ( 24) de façon à pouvoir tourner coaxialement avec elle dans un cycle de fluide hydrodyna- mique, un carter ( 4) enveloppant la roue-turbine ( 25) et lié en rotation avec la roue-pompe ( 24), un accouplement en parallèle contrôlable ( 23 a) raccordé dans un chemin de transmission du couple entre le carter ( 4) et l'arbre de sortie de transmission ( 27), un amortisseur de vibration de torsion ( 1) disposé dans ce chemin de transmission de couple contenant l'accouplement en parallèle ( 23 a), cet amortisseur ( 1) comprenant deux ensembles amortisseurs ( 2,6,10; 3,7,11, 12) montés en série l'un par rapport à l'autre dans le chemin de transmission de couple, chacun de ces ensembles comprenant un disque ( 5, 6) coaxial à l'axe de rotation, un couvercle ( 10; 11,12) adjacent axia- lement au disque ( 5,6) et pouvant tourner par rapport à lui d'un angle limité autour de l'axe de rotation, et plu- sieurs ressorts ( 2,3) maintenus dans des lumières ( 8,30 9,31) de ces disques ( 5,6) et des couvercles ( 10; 11,12) et aptes à être sollicités dans la rotation relative de ces disques ( 5,6) et de ces couvercles ( 10; 11,12), les ressorts ( 2) d'un premier de ces deux ensembles amortis- seurs ( 2,6,10) étant disposés sur un plus grand rayon que les ressorts ( 3) du second de ces deux ensembles ( 3,7,11, 12), caractérisé en ce que le premier ( 2,6,10) et le second ( 3,7,11,12) ensembles amortisseurs sont accouplés de façon fixe en rotation l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une liaison de type à enfichage décalée axialement ( 14, 15) par engagement mutuel des formes. 2 Accouplement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le couvercle ( 10) du premier ensemble amortisseur ( 2,6, 10) est fixé au carter ( 4), en ce que le disque ( 6) du premier ensemble amortisseur ( 2,6,10) a une forme annulaire et comporte un profil interne ( 14) sur sa circonférence interne et en ce que le couvercle ( 11,12) du second ensemble amortisseur ( 3,7,11,12) comporte un profil externe ( 15) entrant en prise avec le profil interne ( 14) grâce à leurs formes. 3. Accouplement selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le couvercle ( 11,12) du second ensemble amortisseur ( 3, 7,11,12) comporte une plaque couvercle ( 11) sensiblement en forme de vase disposée sur un côté du dis- que ( 7) de ce second ensemble ( 3,7,11,12) éloigné axiale- ment du carter ( 4), cette plaque en forme de vase montrant une paroi latérale (lla) en saillie axialement par rapport au carter ( 4) et loin au-delà de la circonférence externe du disque ( 7) du second ensemble amortisseur, laquelle paroi latérale porte un profil externe ( 15). 4. Accouplement selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que le disque ( 7) du second ensemble amortisseur ( 3,7,11,12) comprend un moyeu ( 5) pour une liaison fixe en rotation, décalée axialement avec un arbre ( 23) et est solidement raccordée ensemble avec les ressorts ( 3) et le couvercle ( 11,12) pour former un ensemble de construction séparément manoeuvrable. 5. Accouplement selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le couvercle ( 10) du disque ( 6) du premier ensemble amortisseur ( 2,6,10) est monté fixe en rotation sur le carter ( 4) et en ce que l'accouplement en parallèle ( 23 a) est disposé dans le chemin de transmission du couple entre le second ensemble amortisseur ( 3,7,11,12) et l'ar- bre de sortie d'entraînement ( 27). 6. Accouplement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chacun des deux couvercles comporte deux plaques couvercles ( 10; 11,12) reliées ensemble et montées sur des côtés axialement opposés des disques ( 6,7 >, et en ce que les deux plaques couvercles de chaque couvercle, précontraintes axialement l'une vers l'autre par élasticité intrinsèque, appuient contre les disques ( 6,7) directement ou par l'intermédiaire de garnitures de frottement ( 16) montées entre.