Brevet FR2702259A1 — publié le 19940909

L'invention concerne un viscocoupleur comportant un carter et un moyeu disposés coaxialement l'un autour de l'autre, le carter étant constitué d'une enveloppe de carter de forme tubulaire sur les faces frontales de laquelle sont rapportés des flasques dirigés radialement vers l'intérieur, et le moyeu étant logé tournant dans des alésages des flasques, l'ensemble comportant également des disques intérieurs et des disques extérieurs disposés selon un ordre déterminé, en se chevauchant partiellement, dans l'espace intérieur défini entre le carter et le moyeu, les disques intérieurs de forme annulaire étant reçus par une denture, sur la surface extérieure du moyeu en étant liés en rotation à celui-ci, et les disques extérieurs de forme annulaire étant reçus, par l'intermédiaire d'une denture réalisée sur leur périphérie extérieure, dans une denture correspondante de l'enveloppe de carter en étant liés en rotation à celle-ci, le viscocoupleur comprenant en outre un remplissage au moins partiel de l'espace intérieur non occupé par des disques, d'un fluide hautement visqueux, notamment de l'huile aux silicones. Dans les viscocoupleurs, il est connu de munir une enveloppe de carter, sur sa surface intérieure, d'une denture s'étendant dans la direction longitudinale Cette denture est par exemple fabriquée par brochage Les deux flasques ou couvercles latéraux, se raccordant aux faces frontales de l'enveloppe de carter, sont reliés à l'enveloppe de carter, par exemple par soudage Dans un tel cas, le coupleur ne peut toutefois être démonté sans être détérioré. On connaît également des solutions pour lesquelles l'un des couvercles est soudé sur l'enveloppe de carter, tandis que l'autre couvercle est inséré dans l'enveloppe de carter et y est fixé au moyen d'une bague d'arrêt Dans ce cas, il est prévu un joint d'étanchéité supplémentaire entre l'enveloppe de carter et le couvercle. Les solutions qui viennent d'être indiquées sont coûteuses. Aussi, le but de l'invention consiste-t-il à fournir un viscocoupleur qui soit d'une fabrication économique, et pour lequel on garantit malgré tout une fonction parfaite quant à l'étanchéité de l'espace intérieur du carter. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un viscocoupleur du type de celui mentionné en introduction, et qui est caractérisé en ce que la paroi de l'enveloppe de carter est ondulée, vue en section transversale, en ce que les flasques présentent chacun au moins une arête qui fait saillie en direction des faces frontales de l'enveloppe de carter et suit le tracé de la paroi, en ce que les flasques sont serrés contre les faces frontales, et en ce que l'un au moins des creux d'ondulation intérieurs de l'enveloppe de carter sert à recevoir, en assurant une liaison en rotation, une protubérance de la denture des disques extérieurs. L'avantage d'une telle configuration, réside dans le fait qu'il est possible d'utiliser pour l'enveloppe de carter, un profilé extrudé très économique Le profilé extrudé est d'une configuration telle que son contour intérieur soit adapté à recevoir la denture des disques extérieurs On supprime ainsi tout usinage particulier quant à la fabrication d'une denture. Ce mode de réalisation conduit à un autre avantage, puisqu'il permet d'obtenir une épaisseur de paroi sensiblement uniforme sur la totalité de la section transversale, de sorte que l'évacuation de chaleur s'effectue de manière uniforme. En outre, les joints d'étanchéité souples nécessaires dans le cas d'un mode de réalisation à éléments distincts, pour assurer l'étanchéité entre l'enveloppe de carter et le couvercle, sont inutiles Le mode de réalisation ayant été choisi permet d'obtenir une liaison étanche Il est inutile de réaliser un soudage. Par rapport à une version selon laquelle les deux couvercles de carter sont soudés sur l'enveloppe de carter lorsque les disques sont déjà montés, on obtient en outre, l'avantage de ne pas risquer d'influences thermiques néfastes lors du montage du dernier couvercle. De préférence, trois au moins des creux d'ondulation intérieurs de l'enveloppe de carter, servent à recevoir, en assurant une liaison en rotation, des protubérances correspondantes de la denture des disques extérieurs. Selon une autre configuration de l'invention, il est prévu que les sommets d'ondulation dirigés vers l'intérieur, réalisent une surface cylindrique d'un cylindre creux fictif, présentant un axe centré sur l'axe longitudinal du carter. Les sommets d'ondulation dirigés vers l'intérieur peuvent ainsi être utilisés de manière simple, pour réaliser le centrage des couvercles. Pour la fixation des couvercles l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'enveloppe de carter, il est prévu que les flasques soient serrés l'un contre l'autre et contre les faces frontales de l'enveloppe de carter, au moyen de vis ou de tirants rivetés ou ancrés, disposés de manière répartie sur la périphérie de l'enveloppe de carter Dans le cas o l'on choisit des vis, on obtient un ensemble démontable Mais un ensemble comportant des tirants dont les extrémités sont rivetées, permet également un démontage relativement simple. Pour obtenir de manière simple, un centrage des couvercles par rapport à l'enveloppe de carter, il est prévu que les vis ou les tirants soient disposés sur les flasques de manière à correspondre chacun à un creux d'ondulation extérieur de l'enveloppe de carter, et soient logés au moins partiellement dans ce creux d'ondulation Dans le cas de la réalisation des arêtes d'étanchéité sur les flasques, celles- ci sont positionnées par rapport au tracé de la paroi de l'enveloppe de carter, en mettant à profit la disposition des trous de vis. Les vis ou les tirants servent de manière appropriée, au centrage périphérique des flasques par rapport à l'enveloppe de carter. La disposition des vis ou des tirants, d'une manière telle, qu'ils soient au moins partiellement logés, avec leurs tiges, dans les creux d'ondulation extérieurs, présente également l'avantage supplémentaire de permettre une réduction du diamètre. Selon une autre configuration, il est prévu que les flasques soient centrés sur les sommets d'ondulation de l'enveloppe de carter, dirigés vers l'intérieur. A cet effet, on prévoit de munir les flasques d'une protubérance annulaire, par laquelle ils sont logés dans l'enveloppe de carter, à partir des faces frontales. Le centrage périphérique entre les flasques et l'enveloppe de carter peut également être obtenu par le fait que les flasques comportent au moins une protubérance faisant saillie en direction de l'espace intérieur et s'engageant dans un creux d'ondulation intérieur. On obtient un effet d'étanchéité particulièrement bon, grâce au fait que les arêtes d'étanchéité présentent une configuration triangulaire en section transversale, avec un angle aigu au niveau de l'arête pénétrant dans les faces frontales de l'enveloppe de carter. De préférence, l'enveloppe de carter est réalisée en un matériau plus tendre que celui des flasques. De manière particulièrement avantageuse, l'enveloppe de carter peut être réalisée en un matériau à base d'aluminium, et les flasques en acier, en acier moulé, en fonte ou un métal fritté. Des exemples de réalisation préférés de l'invention, vont être explicités plus en détail dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig 1 en coupe longitudinale, un viscocoupleur présentant un premier mode de réalisation de la liaison, sous la forme de tirants, Fig 2 le viscocoupleur selon la figure 1, en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1, Fig 3 un détail concernant la fixation des flasques par rapport à l'enveloppe de carter, au moyen de vis, à la place de tirants, Fig 4 le détail X selon la figure 1, à échelle agrandie, et Fig 5 le détail Y selon la figure 3, à échelle agrandie. Sur les figures 1 et 2 est représenté un premier mode de réalisation du viscocoupleur 1 Le viscocoupleur 1 comprend le carter 2 et le moyeu 3, qui, quant à l'axe longitudinal 4, sont disposés coaxialement l'un autour de l'autre Le carter 2 est formé de l'enveloppe de carter 5 de configuration tubulaire, et de flasques 8, 9 fixés sur les deux faces frontales 6, 7 de cette enveloppe de carter Les flasques 8, 9 s'appuient par leurs surfaces d'appui 8 a, 9 a, sur les faces frontales 6, 7 de l'enveloppe de carter 5 Les deux flasques 8, 9 comportent chacun un alésage central , 11 Le moyeu 3 est logé de manière tournante dans ces alésages, par l'intermédiaire de surfaces de portée. Entre les surfaces de portée du moyeu 3 et les deux alésages 10, 11, sont respectivement disposés des joints d'étanchéité 12 pour assurer l'étanchéité de l'espace intérieur 13 du carter, par rapport à l'extérieur. Le moyeu 3 est pourvu sur sa surface extérieure 16, d'une denture 15 dans laquelle sont reçus des disques intérieurs 14 ainsi liés en rotation au moyeu Les disques intérieurs 14 sont disposés selon un ordre déterminé, en alternance avec des disques extérieurs 17 Les disques intérieurs 14 sont pourvus d'alésages présentant une denture qui correspond à la denture 15 réalisée sur la surface extérieure 16 du moyeu 3. Les disques extérieurs 17 et les disques intérieurs 14 se chevauchent au moins partiellement, dans la direction radiale Les disques extérieurs 17 s'engagent, avec des dents ou une denture 19 prévues sur leur périphérie extérieure 18, dans des contours correspondants de l'enveloppe de carter, dont la configuration sera décrite plus en détail dans la suite. Comme le laisse notamment entrevoir la coupe transversale selon la figure 2, l'enveloppe de carter 5 est de configuration tubulaire Sa paroi 21 présente, vue en section transversale, un tracé ondulé Ce tracé ondulé comprend des creux d'ondulation intérieurs 20, c'est à dire dirigés vers l'intérieur, qui alternent avec des sommets d'ondulation intérieurs 24 De manière correspondante, le contour extérieur de la paroi 21 de l'enveloppe de carter 5, présente dans la zone des sommets d'ondulation intérieurs 24, des creux d'ondulation extérieurs 25, et dans la zone des creux d'ondulation intérieurs 20, des sommets d'ondulation extérieurs 26 Les surfaces des sommets d'ondulation intérieurs 24, dirigées vers l'intérieur, sont réalisées en tant que tronçons de surface cylindrique 27, par rapport à l'axe longitudinal 4 Les disques extérieurs 17 s'engagent avec leur denture 19, dans les creux d'ondulation intérieurs 20 de l'enveloppe de carter 5, faisant office de denture conjuguée correspondante, pour la denture 19 prévue sur le périphérie extérieure 18 des disques extérieurs 17. Par ailleurs, les tronçons de surface cylindrique 27, sont également destinés au centrage des disques extérieurs 17. L'enveloppe de carter 5 est réalisée sous forme de profilé d'aluminium extrudé Comme le laisse entrevoir la coupe transversale selon la figure 2, l'enveloppe de carter 5 présente une épaisseur de paroi restant sensiblement constante sur toute sa périphérie. Il en résulte une évacuation uniforme de la chaleur de l'espace intérieur 13 du coupleur, lors de la rotation relative du carter 2 par rapport au moyeu 3 Sur la face frontale 6 de l'enveloppe de carter 5, vient s'appliquer le flasque 8 Ce flasque 8 comporte une protubérance annulaire 29 pourvue extérieurement, d'une surface de centrage 30 Par cette surface de centrage, le flasque 8 est logé dans l'enveloppe de carter 5 La surface de centrage 30 assure le centrage du flasque 8 sur la surface cylindrique 27 des sommets d'ondulation 24 dirigés vers l'intérieur, par rapport à l'axe longitudinal 4 Le flasque 9 présente une protubérance annulaire 29 correspondante, également pourvue d'une surface de centrage 30 Par l'intermédiaire de celle-ci, le flasque 9 est également centré sur les tronçons de surface cylindrique 27 des sommets d'ondulation intérieurs 24 de l'enveloppe de carter 5 Les deux flasques 8, 9 comportent chacun sur sa face d'appui 8 a, 9 a, une arête d'étanchéité, telle que l'arête d'étanchéité 23 sur le flasque 9, comme le laisse entrevoir, à échelle agrandie, la figure 4 L'arête d'étanchéité 23 présente, en section transversale, une forme de triangle à sommet à angle aigu L'angle aigu se situe au niveau du sommet 23 a Le flasque 8 comporte une arête d'étanchéité 22 correspondante A l'état serré, c'est à dire monté, les arêtes d'étanchéité 22, 23 s'engagent dans les faces frontales 6, 7 de l'enveloppe de carter 5 La pénétration produit une étanchéité entre les flasques 8, 9 d'une part, et l'enveloppe de carter 5 d'autre part Le serrage axial des deux flasques 8, 9 par rapport aux faces frontales 6, 7 de l'enveloppe de carter 5, s'effectue par des tirants 28 a, dans le cas de l'exemple de réalisation des figures 1 et 2. Les tirants 28 a traversent axialement les flasques 8, 9 par des perçages de ceux-ci, et sont rivetés sur les surfaces de flasque situées à l'opposé des surfaces d'appui 8 a, 9 a, de sorte que les flasques sont serrés l'un contre l'autre et contre les faces frontales 6, 7, en produisant la pénétration des arêtes d'étanchéité 22, 23 dans les faces frontales de l'enveloppe de carter 5 réalisée en un matériau plus tendre, par exemple un matériau à base d'aluminium Les flasques 8, 9 sont de préférence réalisés en un acier moulé, une fonte ou un métal fritté Le tracé de la pointe des arêtes d'étanchéité 22, 23 est adapté au tracé ondulé de la paroi 21 de l'enveloppe de carter 5. Les tirants 28 a sont répartis de façon périphérique quant à l'enveloppe de carter 5 La disposition est prévue de manière telle, que les tirants 28 a soient reçus chacun, au moins sur une partie de leur diamètre, dans un creux d'ondulation extérieur 25 Cela permet d'obtenir simultanément un centrage périphérique des flasques 8, 9 par rapport au contour de l'enveloppe de 2702259 carter 5, de sorte que l'on assure que les arêtes d'étanchéité 22, 23 suivent bien le tracé de ce contour, et peuvent effectivement pénétrer dans le matériau plein des faces frontales 6, 7. Dans le cas du mode de réalisation des figures 3 et 5, des vis 28 sont prévues à la place des tirants 28 a En outre le centrage périphérique s'effectue en supplément par l'intermédiaire d'au moins une protubérance 31 par flasque, partant de la surface de centrage 30 et assurant la venue en prise dans un creux d'ondulation intérieur 20. Dans l'un des couvercles, à savoir le couvercle 8, est prévu un perçage 32 s'étendant dans la direction axiale Ce perçage 32 sert d'orifice de remplissage, pour introduire un fluide hautement visqueux dans l'espace intérieur 13, et est obturé par une bille de fermeture 33 En guise d'un tel fluide, il est par exemple possible d'utiliser une huile aux silicones hautement visqueuse L'espace intérieur 13, qui n'est pas occupé par des disques intérieurs 14 et des disques extérieurs 17, est rempli, au moins partiellement, par ce fluide Lors d'un mouvement de rotation relatif du carter 2 par rapport au moyeu 3, il se produit également un déplacement relatif des disques intérieurs 14 et des disques extérieurs 17 les uns par rapport aux autres, de sorte que l'huile aux silicones se trouvant entre-eux subit un cisaillement Il se produit un couple de réaction correspondant De tels viscocoupleurs sont par exemple mis en oeuvre dans la ligne de transmission de véhicules automobiles, pour transmettre un couple, par exemple de l'essieu entraîné en permanence, vers les roues de l'essieu qui n'est pas entraîné en permanence Par ailleurs, ils peuvent également être utilisés, par exemple pour le blocage au il moins partiel, de la fonction de différentiel, d'un différentiel disposé dans la ligne de transmission longitudinale d'un véhicule à quatre roues motrices,_ ou d'un différentiel disposé dans un essieu simple. 12 2702259 REVENDICATIONS. 1 Viscocoupleur ( 1) comportant un carter ( 2) et un moyeu ( 3) disposés coaxialement l'un autour de l'autre, le carter ( 2) étant constitué d'une enveloppe de carter ( 5) de forme tubulaire sur les faces frontales ( 6, 7) de laquelle sont rapportés des flasques ( 8, 9) dirigés radialement vers l'intérieur, et le moyeu ( 3) étant logé tournant dans des alésages ( 10, 11) des flasques ( 8, 9), l'ensemble comportant également des disques intérieurs ( 14) et des disques extérieurs ( 17) disposés selon un ordre déterminé, en se chevauchant partiellement, dans l'espace intérieur ( 13) défini entre le carter ( 2) et le moyeu ( 3), les disques intérieurs ( 14) de forme annulaire étant reçus par une denture ( 15), sur la surface extérieure ( 16) du moyeu ( 3) en étant liés en rotation à celui-ci, et les disques extérieurs ( 17) de forme annulaire étant reçus, par l'intermédiaire d'une denture ( 19) réalisée sur leur périphérie extérieure ( 18), dans une denture ( 20) correspondante de l'enveloppe de carter ( 5) en étant liés en rotation à celle-ci, le viscocoupleur comprenant en outre un remplissage au moins partiel de l'espace intérieur ( 13) non occupé par des disques ( 14, 17), d'un fluide hautement visqueux, notamment de l'huile aux silicones, caractérisé en ce que la paroi ( 21) de l'enveloppe de carter ( 5) est ondulée vue en section transversale, en ce que les flasques ( 8, 9) présentent chacun au moins une arête ( 22, 23) qui fait saillie en direction des faces frontales ( 6, 7) de l'enveloppe de carter ( 5) et suit le tracé de la paroi ( 21), en ce que les flasques ( 8, 9) sont serrés contre les faces frontales ( 6, 7), et en ce que l'un au moins des creux d'ondulation intérieurs ( 20) de l'enveloppe de carter ( 5) sert à recevoir, en assurant une liaison en rotation, une protubérance de la denture ( 19) des disques extérieurs ( 17). 2 Viscocoupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que trois au moins des creux d'ondulation intérieurs ( 20) de l'enveloppe de carter ( 5) servent à recevoir, en assurant une liaison en rotation, des protubérances correspondantes de la denture ( 19) des disques extérieurs ( 17). 3 Viscocoupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sommets d'ondulation ( 24) dirigés vers l'intérieur, réalisent une surface cylindrique ( 27) d'un cylindre creux fictif, présentant un axe centré sur l'axe longitudinal ( 4) du carter ( 2). 4 Viscocoupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flasques ( 8, 9) sont serrés l'un contre l'autre et contre les faces frontales ( 6, 7) de l'enveloppe de carter ( 5), au moyen de vis ( 28) ou de tirants ( 28 a) rivetés ou ancrés, disposés de manière répartie sur la périphérie de l'enveloppe de carter ( 5). 5 Viscocoupleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les vis ( 28) ou les tirants ( 28 a) sont disposés sur les flasques ( 8, 9) de manière à correspondre chacun à un creux d'ondulation extérieur ( 25) de l'enveloppe de carter ( 5), et sont logés au moins partiellement dans ce creux d'ondulation. 6 Viscocoupleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les vis ( 28) ou les tirants ( 28 a) servent au centrage périphérique des flasques ( 8, 9) par rapport à l'enveloppe de carter ( 5). 7 Viscocoupleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les flasques ( 8, 9) sont centrés sur les sommets d'ondulation ( 24) de l'enveloppe de carter ( 5), dirigés vers l'intérieur. 8 Viscocoupleur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les flasques ( 8, 9) sont munis d'une protubérance annulaire ( 29), par laquelle ils sont logés dans l'enveloppe de carter ( 5), à partir des faces frontales ( 6, 7). 9 Viscocoupleur selon l'une des revendications 1 à 5 ou 7, 8, caractérisé en ce que les flasques ( 8, 9) sont centrés de manière périphérique, par au moins une protubérance ( 31) faisant saillie en direction de l'espace intérieur ( 13) et s'engageant dans un creux d'ondulation intérieur ( 20). Viscocoupleur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les arêtes d'étanchéité ( 22, 23) présentent une configuration triangulaire en section transversale, avec un angle aigu au niveau de l'arête pénétrant dans les faces frontales ( 6, 7) de l'enveloppe de carter ( 5). 11 Viscocoupleur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'enveloppe de carter ( 5) est réalisée en un matériau plus tendre que celui des flasques ( 8, 9). 12 Viscocoupleur selon la revendication 11, caractérisé en ce l'enveloppe de carter ( 5) est réalisée en un matériau à base d'aluminium, et les flasques ( 8, 9) en acier ou en fonte.