Brevet FR2608240A1 — publié le 19880617

L'invention concerne un accouplement à fluide visqueux, composé d'un premier élément d'accouplement, constitué par un arbre, et d'un deuxième élément d'accouplement, constitué par un carter et monté à joint étanche sur le premier élément de l'accouplement, ainsi que de disques munis d'uné perforation et qui sont fixés so lidairement en rotation, en alternance, les uns au premier élément de l'accouplement et les autres au deuxième, le volume annulaire limité par le premier et le deuxième éléments de l'accouplement, qui renferme les disques, étant rempli en partie d'un liquide visqueux tandis que la partie restante de cet espace est occupée par un fluide gazeux. I1 est déjà connu (DE-A-2 607 353) de pratiquer des perforations dans les disques des accouplements à fluide visqueux. Dans ce document, il est déjà indiqué que les perforations, qui peuvent être constituées par des fentes ou par des ouvertures à section fermée, permettent d'améliorer la capacité de transmission du couple d'un accouplement à fluide visqueux. Cette information purement qualitative concernant la raison pour laquelle on pratique des perforations ne donne aucune indication sur les rapports qui lient les perforations au comportement de transmission du couple d'un accouplement à fluide visqueux. L'invention se donne pour but de perfectionner un accouplement à fluide visqueux sous l'aspect de sa caractéristique de transmission du couple en optimisant rationnellement la perforation des disques. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le rapport liant la somme des volumes calculés de toutes les ouvertures qui représentent la perforation des disques au volume du fluide gazeux enfermé à la pression atmosphérique est supérieur à l'unité. L'invention se base sur le fait reconnu que les plots d'air enfermés dans les interstices formés entre les disques voisins ne participent pas à la transmission du couple, puisque cette transmission est assurée par un effet de cisaillement du liquide. Il est nécessaire de laisser un certain pourcentage d'air dans le volume intérieur d'un accouplement à fluide visqueux pour permettre au liquide visqueux de se dilater en volume lorsque la température s'élève. En choisissant la relation dimensionnelle qui lie le volume calculé de l'ensemble des perforations au volume d'air maximum qui peut être présent dans le carter de l'accouplement, on peut faire en sorte que l'air réparti dans le liquide sous la forme de petites bulles puisse se loger dans les ouvertures qui forment la perforation pendant la rotation relative entre les disques voisins qui se produit pendant le fonctionnement, ce qui a pour effet qu'il ne reste pour travailler entre les disques que du liquide visqueux libre de bulles d'air. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en regard des dessins annexés sur lesquels, la figure I représente un accouplement à fluide visqueux en coupe longitudinale ; et la figure 2 représente un disque de l'accouplement, tel qu'il se présente dans la réalisation selon l'invention dans la moitié supérieure de la figure et tel qu'il se présente dans l'état de la technique dans la moitié inférieure. L'accouplement à fluide visqueux 6 qui est représenté schématiquement sur la figure 1 comprend un carter d'accouplement 7. Dans ce carter 7, est monté coaxialement un arbre 8 qui est libre en rotation par rapport au carter 7 (axe x-x). La partie tubulaire 10, sensiblement cylindrique, du carter 7 de l'accouplement présente sur sa surface interne des dents 12 d'orientation axiale, réparties sur la circonférence. La partie tubulaire 10 est fermée à ses extrémités par des parois 13, 14 dont chacune possède un perçage central 15, 16, l'arbre 8 tourillonnant dans ces perçages et émergeant du carter 7 de l'accouplement, au moins d'un côté. L'une des parois 13 peut être constituée par un couvercle. La paroi 13 formant couvercle est montée à joint étanche dans la partie tubulaire 10 au moyen d'une garniture d'étanchéité 22. Par ailleurs, des garnitures d'étanchéité 21 sont disposées entre les perçages 15 et 16 des parois 13, 14 et la surface externe 17 de l'arbre 8. L'arbre 8 est muni, sur sa surface externe 17, de dents 18 qui s'étendent parallèlement à celles du carter de l'accouplement. Des disques 1, 9 sont associés au carter 7 de l'accouplement et à l'arbre 8. Les disques 9 associés au carter 7 sont liés solidairement en rotation, par une denture extérieure, aux dents 12 de la surface interne 11 de la partie tubulaire 10. Les disques 1 associés à l'arbre sont munis, dans leur perçage central, de dents 19 au moyen desquelles ils sont liés solidairement en rotation aux dents 18 de l'arbre. Les disques juxtaposés axialement sont, en alternance, un disque 9 associé au carter 7 de l'accouplement et un disque 1 associé à l'arbre 8. Le volume intérieur 20 de l'accouplement 6 qui n'est pas occupé par les disques 1, 9 est en partie rempli d'un liquide visqueux, par exemple d'une huile de silicone et le volume restant est rempli d'un fluide gazeux, par exemple, d'air. Les disques 1, 9 présentent une perforation (des ouvertures 2, 3), ainsi qu'on l'expliquera encore dans la suite en regard de la figure 2, à propos de l'état de la technique, et pour un disque 1 associé à l'arbre 8, les explications valant également pour les autres disques 1, de même que pour les disques 9 associés au carter 7. Le rapport liant la fraction du volume représentée par les ouvertures 2, 3 de tous les disques 1, 9 à la fraction du volume représentée par le fluide gazeux est supérieur à l'unité à la pression atmosphérique (V perforation : V fluide gazeux > 1). Dans la moitié supérieure de la figure 2, on a représenté le rapport liant la perforation au volume total du fluide gazeux enfermé selon l'invention. Ici, la perforation pratiquée dans le disque 1 est composée de fentes 2 orientées radialement et d'ouvertures rondes 3 dans lesquelles le fluide gazeux s'est logé sous la forme de bulles sphériques 4, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2. Les surfaces effectives du disque 1 sont exemptes de bulles gazeuses aplaties et peuvent donc participer sur toute leur étendue à l'établissement du phénomène de cisaillement intervenant dans la transmission du couple. Dans la moitié inférieure de la figure 2, dans laquelle le rapport liant la perforation au volume enfermé du fluide gazeux est plus petit, le fluide gazeux ne peut pas se loger entièrement dans la perforation sous la forme de bulles sphériques et il se fixe sur les surfaces effectives du disque 1 sous la forme de bulles gazeuses aplaties 5. Sur la figure 2, on peut voir que la fraction de la surface du disque 1 selon l'état de la technique représentée dans la moitié inférieure, qui est disponible pour l'établissement du phénomène de cisaillement, est beaucoup plus faible que dans la forme de réalisation selon l'invention, qui est représentée dans la moitié supérieure de la figure 2. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION kccouplement à fluide visqueux composé d'un premier élément, constitué par un arbre, et d'un deuxième élément, constitué par un carter et monté à joint étanche sur le premier élément, ainsi que de disques munis d'une perforation et qui sont fixés solidairement en rotation, en alternance, les uns au premier élément de l'accouplement et les autres au deuxième, le volume annulaire limité par le premier et le deuxième éléments de l'accouplement, qui renferme les disques, étant rempli en partie d'un liquide visqueux tandis que la partie restante de ce volume est occupée par un fluide qazeux, caractérisé en ce que le rapport liant la somme des volumes calculés des ouvertures (2, 3) représentant la perforation des disques (1, 9) au volume du fluide gazeux enfermé à la pression atmosphérique est supérieur à l'unité.