Brevet FR2720131A1 — publié le 19951124

CAGE DE ROUE LIBRE POUR CONVERTISSEUR HYDROCINETIOUE DE COUPLE La présente invention concerne un convertisseur hydrocinétique de couple, notamment pour transmission automatique de véhicule routier. Plus précisément elle concerne le mécanisme de roue libre permettant à un tel convertisseur de couple de disposer de deux modes de fonctionnement distincts, pour multiplier le couple moteur lors du démarrage (fonctionnement en convertisseur) et transmettre le couple à haute vitesse (fonctionnement en "coupleur"). Par la publication FR 2 478 760 de la demanderesse, on connaît un convertisseur hydrocinétique de couple, comportant un élément d'entrée appelé pompe ou impulseur, relié mécaniquement à l'arbre d'entrée, un élément de sortie ou turbine, relié à l'arbre de sortie du convertisseur, et un réacteur ou stator, intercalé entre l'impulseur et la turbine. De façon classique, le réacteur d'un convertisseur de couple est monté sur une roue libre s'appuyant sur le moyeu du réacteur solidaire du carter, de façon à bloquer le réacteur aux faibles vitesses de la turbine, et à libérer celui-ci lorsque la vitesse de la turbine augmente. Les roues libres des convertisseurs de couple sont constituées généralement d'un ensemble de galets et de ressorts disposés entre une cage intérieure et une cage extérieure concentriques, de façon à se redresser en bloquant la roue libre lorsque celle-ci est sollicitée dans un premier sens de rotation, et à s'incliner en autorisant la rotation du réacteur, lorsque la roue libre est sollicitée dans un second sens de rotation. Le montage de la roue libre dans le convertisseur pose des problèmes particuliers, liés au maintien axial de la roue libre vis-àvis de la turbine, et à la circulation de l'huile dans le convertisseur. La présente invention vise à faciliter le montage de la roue libre dans le convertisseur. Elle propose à cet effet une cage de roue libre pour convertisseur hydrocinétique de couple comportant une partie cylindrique munie d'ouvertures réparties régulièrement sur sa circonférence de façon à guider en position un ensemble de cames en vue d'établir ou de supprimer la liaison mécanique entre le réacteur et la turbine du convertisseur. Cette cage présente une partie annulaire fixée sur la partie cylindrique, et immobilisée en rotation par rapport au réacteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie annulaire présente des crans d'immobilisation, reçus dans des évidements correspondants du réacteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie annulaire présente un ensemble de rainures radiales permettant à celles de frotter contre un flasque de la turbine, tout en autorisant l'écoulement de l'huile dans le convertisseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, les rainures sont prévues au niveau des crans de fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie cylindrique présente des barrettes axiales assurant l'immobilisation de la roue libre à l'intérieur d'une bague extérieure de roue libre. Selon un mode de réalisation de l'invention, les barrettes sont disposées entre les ouvertures. Selon un mode de réalisation de l'invention, la cage est obtenue par moulage d'une seule pièce en matière plastique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une coupe, selon les flèches AA des figures 2 et 3, d'un convertisseur, présentant une roue libre de type connu dans sa partie inférieure, et une roue libre conforme à l'invention dans sa partie suprieure. - la figure 2 est une coupe selon BB de la figure 1, - la figure 3 est une coupe selon CC de la figure 1, et - la figure 4 est une vue en perspective de la cage de roue libre proposée par l'invention. Le convertisseur hydrocinétique de couple illustré par la figure 1 comporte un impulseur 1 entraîné, par l'intermédiaire de vis 2, par un moteur non représenté. De façon classique, l'énergie mécanique développé par le moteur se transforme en énergie hydraulique par circulation d'huile centrifugée à haute vitesse dans la turbine 3. Aux faibles vitesses de la turbine 3, le réacteur 4 se bloque par l'intermédiaire de la roue libre 5, 5' qui prend appui sur l'arbre de réacteur 6 (phase de conversion). Lorsque la vitesse de la turbine 3 augmente, le réacteur 4 se libère de celle-ci, et le convertisseur se comporte comme un coupleur. La roue libre connue 5', illustrée par la partie inférieure de la figure 1 et par la figure 2, comporte une cage extérieure 7 et une cage intérieure 8 concentriques, retenant un ensemble de cames 9 engagées au travers d'un ruban ressort 10 (non représenté sur la figure 1). La cage extérieure de roue libre 7 assure le guidage des cames 9 de la roue libre 5', et maintient oellesci en position. Elle est clipsée dans une bague extérieure de roue libre 11 pour immobiliser axialement la roue libre 5'. Le réacteur 4 est par ailleurs associé à un flasque de réacteur 12 immobilisé en rotation vis-à-vis de celui-ci par trois crans équidistants 13 engagés dans des évidements correspondants 14 du réacteur 4 (cf figure 2). De façon connue, le flasque de réacteur 12, réalisé en matière plastique, frotte contre le flasque 15 de la turbine 3 (cf figure 1) lorsque le réacteur 4 et la turbine 3 ne tournent pas à la même vitesse, en supportant un effort axial pouvant atteindre 80 daN de la part du flasque de turbine 15, tout en assurant la circulation de l'huile en direction de l'intérieur de celle-ci, par l'intermédiaire d'un ensemble de rainures radiales 16, regroupées par paires. Habituellement, le flasque de réacteur 12 est parfaitement symétrique, et présente exactement le même nombre de rainures sur ses deux faces pour éviter tout risque d'erreur de montage. Le flasque de réacteur 12 illustré par la figure 2 présente sur chacune de ses faces six paires de rainures 16, disposées en face de six évidements identiques 14 du réacteur 4, dont trois seulement sont occupés par des crans 13. La cage de roue libre 17 proposée par l'invention, illustrée par la partie supérieure de la figure 1 et par les figures 3 et 4, comporte une partie annulaire 18 et une partie cylindrique 19. La partie cylindrique 19 de la cage 17 présente des ouvertures 20 destinées à recevoir les cames 9 afin d'assurer leur guidage pour le bon fonctionnement de la roue libre, ainsi que des clips ou barrettes 21 orientés axialement, répartis régulièrement sur sa circonférence entre les ouvertures 20. Les clips 21 assurent une liaison rigide entre la cage 17 et la bague extérieure de roue libre 11, en interdisant tout mouvement relatif entre ces deux pièces, en dépit du moment d'inertie important de la roue libre lors de fortes accélérations ou décélérations de la bague 11. La partie annulaire 18 de la bague 17 reçoit la poussée axiale du flasque de turbine 15. Elle frotte contre ce dernier lorsque le réacteur 4 et la turbine 3 ne sont pas solidaires en rotation et présentent un différentiel de vitesse (phase de couplage). Cette friction autorise cependant la circulation de l'huile à l'intérieur du convertisseur grâce à la présence de rainures 16 ménagées sur la face de l'élément 18 en regard du flasque de turbine 15, au niveau de chaque cran 13 de fixation sur le réacteur 4. Dans l'exemple de réalisation de l'invention illustrée par les figures 3 et 4, la cage de roue libre à flasque intégré 17 présente deux rainures 16 par cran 13 soit un total de six rainures de circulation d'huile, mais on peut bien entendu envisager un nombre ou une disposition différente de rainures, sans sortir du cadre de l'invention. Dans tous les cas, la partie annulaire 18 de la cage 17 ne présente des rainures que sur une seule de ses faces (en regard du flasque de turbine) alors que, comme indiqué cidessus, les flasques de réacteur de l'état de la technique connu présentent des rainures sur chacune de leurs faces en vue de supprimer tout risque d'erreur de montage par retournement de la pièce. Enfin, la cage de roue libre proposée par l'invention peut avantageusement être obtenue par moulage d'une seule pièce en matière plastique. En conclusion, la cage de roue libre proposée par l'invention présente de nombreux avantages parmi lesquels on peut retenir: - La suppression d'une référence correspondant au flasque de réacteur, en fabrication et au montage, - la meilleure tenue mécanique de l'élément encaissant la poussée axiale du flasque de turbine grâce à la suppression des rainures radiales sur l'une de ses faces, - la suppression de tout risque potentiel de monter la roue libre et/ou le flasque de réacteur à l'envers. REVENDICATIONS [1] Cage de roue libre (17) pour convertisseur hydrocinétique de couple comportant une partie cylindrique (19) munie d'ouvertures (20) réparties régulièrement sur sa circonférence de façon à guider en position un ensemble de cames (9) en vue d'établir ou de supprimer la liaison mécanique entre le réacteur (4) et la turbine (3) du convertisseur, caractérisée en ce qu'elle présente une partie annulaire (18) fixée sur la partie cylindrique (19), et immobilisée en rotation par rapport au réacteur (4). M Cage de roue libre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie annulaire (18) présente des crans d'immobilisation (13) reçus dans des évidements correspondants (14) du réacteur (4). [3J Cage de roue libre selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie annulaire (18) présente un ensemble de rainures radiales (16) permettant à celle-ci de frotter contre un flasque (15) de la turbine (3) tout en autorisant l'écoulement de l'huile dans le convertisseur. M Cage de roue libre selon la revendication 3, caractérisée en ce que les rainures (16) sont prévues au niveau des crans de fixation (16). [5] Cage de roue libre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie cylindrique (19) présente des barrettes axiales (21) assurant l'immobilisation de la roue libre à l'intérieur d'une bague extérieure (11) de roue libre. [6] Cage de roue libre selon la revendication 5, caractérisée en ce que les barrettes (21) sont disposées entre les ouvertures (20). [7] Cage de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par moulage d'une seule pièce en matière plastique.