Brevet FR2721084A1 — publié le 19951215

La présente invention concerne les embrayages de verrouillage, notamment pour véhicules automobiles, intervenant entre le carter et la roue de turbine d'un appareil d'accouplement hydrocinétique. Un tel embrayage est décrit par exemple dans le document FR-A-2 488 362. Dans celui-ci l'embrayage comporte un amortisseur de torsion, un piston monté mobile axialement et au moins une garniture de frottement associée au piston et propre à être serrée entre ledit piston et un contre- piston formé dans ce cas par une paroi transversale du carter. L'amortisseur de torsion comporte une partie d'entrée, une partie de sortie et des ressorts interposés circonférentiellement entre lesdites parties d'entrée et de sortie pour accoupler celles-ci. Cet amortisseur est implanté à la périphérie externe du carter et comporte ainsi deux parties coaxiales montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de ressorts à action circonférentielle, à savoir une partie d'entrée dotée d'une rondelle de guidage continue et une partie de sortie dotée d'un voile. La rondelle de guidage est fixée au piston et le voile est solidaire de la roue de turbine. La rondelle de guidage a un profil en forme de U pour guider radialement intérieurement et extérieurement les ressorts. En outre cette rondelle de guidage présente des butées ou portions d'appui, décalées radialement, pour coopérer avec les extrémités circonférentielles des ressorts pour immobiliser ceux-ci dans le sens périphérique. Le voile comporte des portions d'appui sous forme de pattes pour permettre un appui des ressorts. Il en résulte que la rondelle de guidage a une forme compliquée et qu'elle est difficile à réaliser à la presse. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un embrayage de verrouillage simplifié et de fabrication aisée. Suivant l'invention un embrayage de verrouillage du type sus- indiqué est caractérisé en ce que la partie d'entrée de l'amortisseur de torsion consiste en une pluralité de plaquettes de guidage rapportées sur le piston de l'embrayage de verrouillage, en ce que chaque plaquette de guidage présente deux ailes latérales et une partie centrale saillante radialement par rapport auxdites ailes et insérées entre les extrémités circonférentielles des deux ressorts consécutifs, en ce que chaque aile latérale comporte une portion de maintien pour maintenir radialement intérieurement les ressorts et une seconde portion d'appui pour offrir un appui aux extrémités circonférentielles des ressorts, en ce que la partie centrale présente une première portion d'appui, décalée radialement vers l'extérieur par rapport aux secondes portions d'appui, pour offrir un appui aux extrémités circonférentielles des ressorts, et en ce que le piston est doté à sa périphérie externe d'un rebord annulaire d'orientation axiale conformé pour retenir radialement extérieurement les ressorts. Grâce à l'invention les plaquettes de guidage ont une forme simple puisqu'elles n'ont pas à retenir extérieurement les ressorts. Ces plaquettes sont faciles à réaliser par découpe et pliage à la presse. Le piston a également une forme simple et est rigidifié par son rebord. Ce rebord permet de retenir les ressorts sans avoir à assurer des appuis pour ceux-ci. Ce piston est donc de fabrication aisée. En outre grâce aux plaquettes, on réalise une économie de matière. De plus grâce à l'invention on peut intercaler radialement des plaquettes d'équilibrage entre le rebord du piston et les premières portions d'appui des plaquettes de guidage. Avantageusement pour ce faire les premières portions d'appui présentent circonférentiellement à leur extrémité des déformations, telles que des bourrelets, pour retenir circonférentiellement les plaquettes d'équilibrage. Dans une forme de réalisation ces plaquettes présentent une zone saillante propre à pénétrer dans une creusure prévue dans le rebord du piston pour retenir radialement extérieurement les ressorts. Ainsi le montage des plaquettes d'équilibrage se fait par simple encliquetage. La description qui va suivre illustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un appareil d'accouplement hydrocinétique doté d'un embrayage de verrouillage selon l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation d'un embrayage de verrouillage selon l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 2; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle de l'encart 5 de la figure 2; - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 5; - la figure 7 est une vue en élévation d'une plaquette de guidage avant pliage de celle-ci; - la figure 8 est une vue analogue à la figure 4 pour un autre exemple de réalisation. Dans les figures illustrées l'embrayage de verrouillage 4 selon l'invention est monté dans un appareil d'accouplement hydrocinétique 1. Cet appareil 1 (figure 1) comporte, agencés dans un même boîtier étanche 2 formant carter d'huile, un convertisseur de couple 3 et un embrayage de verrouillage 4. Le carter 2 forme un élément menant et est propre à être lié en rotation au vilebrequin du moteur à combustion interne du véhicule automobile. Ce carter 2, de forme annulaire, est composé d'une première coquille 5, comportant une paroi transversale annulaire 6, et d'une deuxième coquille 7 faisant face à la première coquille 5 et conformée de façon à définir une roue d'impulseur 8 à aubes 9. Les aubes 9 sont solidaires, ici par agrafage, de la face interne de la deuxième coquille 7. Les coquilles 5,7 sont raccordées, ici par soudage, l'une à l'autre de façon étanche à leur périphérie externe et la paroi 6 porte centralement un centreur et périphériquement des parties filetées pour liaison en rotation du boîtier 2 au vilebrequin. Le reste du convertisseur de couple comprend une roue de turbine 10 munie d'aubes 11, agrafées sur celle- ci, faisant face aux aubes 9 et une roue de réacteur 12. La roue de turbine 10 est liée en rotation à un arbre mené 17 (l'arbre d'entrée d'une boîte de transmission) en étant ici solidaire d'un moyeu central 18 par l'intermédiaire d'un flasque 100 (figure 1). Le moyeu 18 est accouplé en rotation à l'arbre mené 17 par un montage à cannelures, tandis que la roue de réacteur 12 est reliée à un manchon 14 avec intervention d'une roue libre 15. Le manchon 14 est solidaire en rotation d'un arbre fixe (non visible) formant un manchon de réaction par un montage à cannelures. L'arbre fixe est creusé centralement pour passage de l'arbre mené interne 17, lui-même centralement creux pour ici passage d'huile. Cet arbre 17 est solidaire en rotation du moyeu 18 de manière précitée, l'alésage interne du moyeu 18 étant cannelé pour ce faire. Ce moyeu 18 constitue un élément mené associé à l'embrayage de verrouillage 4. La deuxième coquille 7 présente un manchon 13 enfilé sur l'arbre fixe. L'embrayage 4 est disposé axialement entre la paroi 6 et la roue de turbine 10 en étant implantée à la périphérie externe de ladite roue et du carter 2. L'embrayage de verrouillage 4, dénommé usuellement "lock-up" comporte un amortisseur de torsion 20, un piston 21 monté mobile axialement par rapport à l'élément mené 18, et au moins une garniture de frottement 24 associée au piston 21 et propre à être serrée entre ledit piston 21 et un contre-piston 5 formé ici par la paroi globalement transversale 6 de la première coquille 5. L'amortisseur de torsion 20 comporte une partie d'entrée 40, une partie de sortie 60 (figure 1), 160 (figure 2), 260 (figure 8) et des ressorts 50,52,53 interposés circonférentiellement entre lesdites parties d'entrée 40 et de sortie 60,160,260 pour accoupler élastiquement celles-ci. L'amortisseur 20 comporte donc deux parties coaxiales 40-60,160,260 montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de ressorts 50, 52,53 à action circonférentielle. La partie d'entrée 40 est fixée au piston 21, tandis que la partie de sortie consiste en un voile solidaire de la roue de turbine 10. A la figure 1 le voile 60 est, de manière économique, riveté en même temps que la roue de turbine sur le flasque 100 solidaire du moyeu 18 ici par soudage. A la figure 4 le voile est fixé directement, ici par soudage, à la roue de turbine 10, à la périhérie externe de celle- ci. Il en est de même à la figure 8, la seule différence étant que dans cette figure 8 le voile 260 est fixé à la roue de turbine 10 par une portion circulairement continue dirigée vers l'axe de l'ensemble, tandis qu'à la figure 4 le voile 160 est fixé à la roue de turbine par une portion circulairement continue dirigée radialement en direction opposée à l'axe de l'ensemble. Dans tous les cas le voile 60,160,260 présente des portions d'appui 65, sous forme de pattes d'appui d'orientation axiale, pour offrir circonférentiellement un appui aux extrémités des ressorts 50,52,53, lesdites pattes 65 étant intercalées entre les extrémités circonférentielles de deux ressorts consécutifs 50,52,53, et dirigées vers le piston 21 et la paroi 6. Suivant l'invention la partie d'entrée 40 de l'amortisseur de torsion 20 consiste en une pluralité de plaquettes de guidage 40 rapportées sur le piston 21 de l'embrayage de verrouillage 4. Chaque plaquette de guidage comporte des portions de maintien 41 pour maintenir radialement intérieurement les ressorts ,52,53 et des portions d'appui 45,145 pour offrir un appui aux extrémités circonférentielles des ressorts ,52,53 et le piston 60,160,260 est doté à sa périphérie externe d'un rebord annulaire d'orientation axiale 28 conformé pour retenir extérieurement les ressorts ,52,53. Ici les plaquettes de guidage 40 sont métalliques, tout comme le piston, et les autres composants de l'appareil d'accouplement hydrocinétique 1. Les portions d'appui 45,145 et les portions de maintien 41 consistent en des pattes de manière décrite ci- après. Suivant une caractéristique le piston 21 est durci à sa périphérie externe, en étant par exemple carbonitruré pour contact avec les ressorts 50,52,53 afin d'éviter une usure dudit piston et l'incrustation desdits ressorts. Comme mieux visible dans les figures 1,4,6 et 8 le rebord annulaire 28 du piston 21 est creusé intérieurement en 61 pour retenir extérieurement les ressorts 50,52,53. Le rebord 28 présente donc une creusure 61 épousant la périphérie externe desdits ressorts. La creusure 61 s'étend annulairement de manière continue et a donc en section une forme d'arc de cercle. Les ressorts sont donc admis à pénétrer dans ladite creusure 61. Comme mieux visible dans les figures 2 et 5, les ressorts consistent en une pluralité de ressorts à boudin montés entre deux plaquettes de guidage 40 consécutives et réparties régulièrement circonférentiellement. Leur nombre dépend des applications. Ces ressorts sont ici précourbés, mais il n'en est pas nécessairement ainsi. Plus précisément, pour une bonne filtration des vibrations, un ressort 50 alterne circonférentiellement avec une paire de ressorts 52, 53 montés concentriquement, le ressort interne 52 étant de longueur circonférentielle moindre que le ressort 53 pour former, de manière connue en soi, une butée de fin de course élastique, ledit ressort 52 s'appuyant à l'une de ses extrémités sur une coupelle d'appui 51, tandis qu'un jeu circonférentiel existe entre l'autre extrémité du ressort 52 et l'autre coupelle 51 associée aux ressorts 53. Les ressorts à boudin 50,53 s'appuient donc sur les plaquettes de guidage 40 par l'intermédiaire de coupelles 51 comportant un plot central pour centrer les ressorts. Les coupelles 51 prennent appui sur les portions d'appui 145,45 des plaquettes 40. Comme visible à la figure 5, chaque plaquette de guidage 40 comporte selon l'invention une partie centrale 47 et deux ailes latérales 49, ladite partie centrale faisant saillie radialement vers l'extérieur par rapport aux ailes latérales. Cette portion centrale 47 porte à sa périphérie externe une première patte d'appui d'orientation axiale 145 dirigée vers la roue de turbine , tout comme le rebord radial 28. Cette patte axiale s'étend radialement entre le rebord 28 et les pattes d'appui 65 du voile 60,160,260. Les pattes 145 s'étendent donc au-dessus des pattes 65 en regard de celles-ci et présentent à chacune de leur extrémité circonférentielle un bourrelet 146 pour appui local de la coupelle 51 et retenue circonférentielle de plaquettes d'équilibrage 70 décrites ci-après. Les pattes 145 appartiennent donc aux portions d'appui et s'étendent donc parallèlement au rebord 28 et aux pattes 65 en étant dirigées axialement en sens opposé par rapport auxdites pattes d'appui 65. Les portions de maintien consistent également en des pattes de maintien 41 globalement d'orientation axiale dirigées vers la roue de turbine 10. Ces pattes 41 ont à leur extrémité libre une forme galbée pour épouser la périphérie interne du ressort (figure 3). Ces pattes 41, selon une caractéristique de l'invention, sont prolongées, au niveau de la partie centrale 47, par des secondes pattes d'appui 45 d'orientation globalement transversale (ou radiale) dirigées globalement radialement vers l'extérieur en direction du rebord 28. Les premières pattes 145 s'étendent radialement au-dessus des pattes 45. Ainsi chaque aile 49 des plaquettes 40 présente à sa périphérie externe une portion en forme d'équerre 41,45. On appréciera que les plaquettes 40 sont symétriques et présentent deux portions en forme d'équerre 41,45 disposées de part et d'autre des premières pattes d'appui 45, surplombant lesdites portions. Les secondes pattes 45 forment des portions d'appui pour le bord interne des coupelles 51, tandis que les premières pattes axiales 145 forment des portions d'appui 146 pour le bord externe des coupelles 51. Un évidement 46 sépare les pattes 145 des pattes 45,41, en sorte que les secondes pattes d'appui 45, globalement d'orientation radiale, s'étendent en porte-à-faux par rapport aux pattes 41. Ces pattes portent donc les pattes 45. Plus précisément initialement (figure 6) la plaquette 40 est plane et présente des trous 48 et des évidements 148 au niveau de la partie 47. On voit en 147 une ligne destinée à être coupée ainsi que des lignes de pliage verticales et horizontales non référencées. Pour réaliser la plaquette, on effectue d'abord un emboutissage des extrémités de la partie 47 pour former les bourrelets 146 avec réalisation des coupures 147, pliage vers le bas de la figure 6 pour préformage des pattes 45 ainsi qu'emboutissage pour formation des extrémités galbées des pattes 41. Ensuite on rabat la portion centrale 47 et les portions périphériques des ailes 49 et ce vers le haut de la figure 6 pour obtenir en final les pattes 45,41 et 145 et l'évidement 46. Ici les plaquettes sont rapportées par rivetage sur le piston 21. A cet effet le piston 21 (figure 3) présente des passages 225 en coïncidence avec des trous pratiqués dans la partie basse des plaquettes 40 pour passage du fût des rivets 25. On appréciera donc que les pattes 41 sont profilées et présentent une extrémité libre déformée (figure 3) pour épouser la périphérie interne des ressorts 50,52,53. Cela provient du fait que la périphérie externe des ailes latérales 49 des plaquettes 40 a une forme initialement inclinée (figure 6). Ainsi il existe radialement un intervalle entre les pattes axiales 145 et les creusures 61. Profitant de cet intervalle il devient possible d'intercaler des plaquettes d'équilibrage 70. Ainsi on voit à la figure 6 une telle plaquette , qui présente à sa périphérie externe une zone saillante 71 globalement de forme trapézoïdale propre à pénétrer dans la creusure 61. Chaque plaquette est destinée à pénétrer dans l'espace délimité par les bourrelets 146 et c'est pour cette raison que la partie principale des pattes 145 est dirigée radialement vers le centre par rapport au sommet des bourrelets 146, la distance radiale entre ladite partie principale des pattes 145 et le rebord 28 étant fonction de l'épaisseur des plaquettes 71. Ainsi on peut monter par encliquetage les plaquettes 70 radialement entre les pattes 145 et le rebord 28 et ce à l'endroit voulu. Aucune opération de perçage n'est donc nécessaire pour équilibrer l'embrayage de verrouillage, la fixation des plaquettes 70 étant réalisée par encliquetage. Les plaquettes 70 sont immobilisées également par les bourrelets 146 et ne risquent pas de s'échapper. Pour mémoire on rappellera que des chambres de fluide 22,23 sont formées de part et d'autre du piston 21, la bague d'appui 101 interposée axialement entre le moyeu 18 et la paroi 6 présentant de manière connue en soi des passages radiaux pour établir une communication de l'huile circulant dans l'arbre 17 avec la chambre 23. En fonctionnement la roue de turbine 10 est entraînée par la roue d'impulseur 8 grâce à la circulation de fluide contenue dans le carter 2. Après démarrage du véhicule l'embrayage de verrouillage 4 permet, pour éviter les phénomènes de glissement entre les roues 8, 10, une solidarisation de l'arbre mené avec l'arbre menant autrement dit une solidarisation en rotation par frottement de l'élément menant 2 avec l'élément mené 18. En effet, lorsque sous l'effet de la pression hydraulique de commande régnant dans la chambre 22, le piston 21 vient serrer la garniture de frottement 24 entre celui-ci et la paroi 26, le verrouillage qui en résulte permet un entraînement direct, via le voile 60,160,260, de l'arbre 17 par le carter 2 lié en rotation au vilebrequin. Dans ces figures le piston 21 est monté coulissant axialement pour ce faire sur la périphérie externe du moyeu 18. Pour désengager l'embrayage on inverse les pressions régnant dans les chambres 22,23. Bien entendu la garniture de frottement 24 au lieu d'être fixée, par exemple par collage, sur le piston 21 comme dans les figures 1 à 8, cette garniture de frottement 24 peut être fixée en variante sur la paroi 6. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. En particulier les plaquettes de guidage 40 peuvent être rapportées par soudage sur le piston 21. Le rebord 28 peut avoir une extrémité libre rabattue par le centre pour épouser la périphérie externe des ressorts 50,52,53 et retenir ceux-ci radialement. Ainsi le rebord 28 est galbé au lieu d'être creusé comme dans les figures précédentes. Dans ce cas, il y a lieu de déporter la partie principale des pattes plus vers le centre pour pouvoir insérer les plaquettes 70. Quoi qu'il en soit on appréciera que la construction de l'embrayage de verrouillage 4 est extrêmement simple. REVENDICATIONS 1- Embrayage de verrouillage, notamment pour véhicules automobiles, propre à intervenir entre le carter (2) et la roue de turbine (10) d'un appareil d'accouplement hydrocinétique (1), du genre comportant un amortisseur de torsion (20), un piston (21), ledit amortisseur de torsion (20) comportant une partie d'entrée (40) fixée audit piston (21) et une partie de sortie (60,160,260) sous forme d'un voile propre à être fixé à la roue de turbine (10), dans lequel ledit voile présente des portions d'appui (65), sous forme de pattes, pour offrir un appui aux extrémités circonférentielles de ressorts (50,52,53) intervenant circonférentiellement entre lesdites parties d'entrée (40) et de sortie (60,160,260) montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre desdits ressorts, caractérisé en ce que la partie d'entrée (40) de l'amortisseur de torsion (20) consiste en une pluralité de plaquettes de guidage (40) rapportées sur le piston (21), en ce que chaque plaquette de guidage (40) présente deux ailes latérales (49) et une partie centrale (47) saillante radialement par rapport auxdites ailes et insérées entre les extrémités circonférentielles de deux ressorts (50,52,53) consécutifs, en ce que chaque aile latérale (49) comporte une portion de maintien (41) pour maintenir radialement intérieurement les ressorts (50,52,53) et une seconde portion d'appui (45) pour offrir un appui aux extrémités circonférentielles desdits ressorts, en ce que la partie centrale (47) présente une première portion d'appui (145), décalée radialement vers l'extérieur par rapport aux secondes portions d'appui, pour offrir un appui aux extrémités circonférentielles des ressorts (50,52,53), et en ce que le piston (21) est doté à sa périphérie externe d'un rebord annulaire d'orientation axiale (28) conformé pour retenir radialement extérieurement les ressorts (50,52,53). 2- Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rebord annulaire (28) du piston (21) présente une creusure (61) épousant la périphérie externe desdits ressorts. 3- Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la creusure (61) s'étend annulairement et a en section une forme d'arc de cercle. 4- Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premières portions d'appui (145) consistent en des premières pattes d'appui d'orientation axiale formées à la périphérie externe de ladite partie centrale (47) et s'étendant radialement entre le rebord (28) du piston (21) et les pattes d'appui (65) du voile (60,160,260). - Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les secondes portions d'appui (45) consistent en des pattes s'étendant globalement radialement, lesdites secondes pattes d'appui (45) s'étendant en-dessous des premières pattes d'appui (145). 6- Embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premières pattes (145) des plaquettes de guidage (40) s'étendent radialement au- dessus des pattes d'appui (65) du voile (60,160,260) et présentent à chacune de leur extrémité circonférentielle un bourrelet (146) pour appui d'une coupelle (51) interposée entre ledit bourrelet (146) et lesdits ressorts (50,52,53). 7- Embrayage selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les portions de maintien des plaquettes (40) consistent en des pattes de maintien (41) globalement d'orientation axiale, que présentent les ailes latérales (49) des plaquettes (40) à leur périphérie externe. 8- Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les extrémités libres des pattes de maintien (41) sont déformées pour épouser la forme des ressorts (50,52,53). 9- Embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pattes de maintien (41) sont prolongées par les secondes pattes d'appui (45). - Embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un évidement (46) sépare les premières pattes d'appui (145), des pattes de maintien (41) et des secondes pattes d'appui (45) des ailes (49) des plaquettes (40). 11- Embrayage selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'une plaquette d'équilibrage (70) est intercalée entre les premières pattes axiales d'appui (145) et la creusure (61) du rebord (28) du piston (21). 12- Embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la plaquette d'équilibrage (70) présente à sa périphérie externe une zone saillante (71) propre à pénétrer dans la creusure (61). 13- Embrayage selon les revendications 6 et 12, caractérisé en ce que les plaquettes d'équilibrage (70) sont immobilisées par les bourrelets des premières pattes d'appui (145).