Brevet FR2725001A1 — publié le 19960329

La présente invention concerne un amortisseur de torsion pour un embrayage de verrouillage propre à intervenir entre un élément menant et un élément mené d'un appareil d'accouplement hydrocinétique, notamment pour un véhicule automobile. Ainsi qu'on le sait, un embrayage de verrouillage, usuellement dénommé "LOCK-UP", pour un appareil d'accouplement hydrocinétique intervenant entre un élément menant et un élément mené, en particulier pour véhicule automobile, comprend un amortisseur de torsion, un piston monté mobile axialement par rapport à l'élément mené et, au moins une garniture de frottement associée au piston et propre à être serrée entre le piston et un contre-piston. L'amortisseur de torsion comporte une partie d'entrée, un partie de sortie et des ressorts interposés circonférentiellement entre les parties d'entrée et de sortie pour accoupler ces parties. Un tel embrayage est décrit par exemple dans le document US-A-4.875.562 et dans la demande de brevet WO/FR93/00936 (wO/94/07058). Dans le document US-A-4.875.562, le piston est conformé pour constituer la partie d'entrée de l'amortisseur de torsion et porte une garniture de frottement propre à venir en contact avec la paroi transversale du boîtier de l'appareil hydrocinétique, cette paroi formant le contre-piston. Le boîtier appartient à un carter étanche rempli d'huile et est propre à être lié à un arbre menant. La partie de sortie de l'amortisseur est solidaire de la roue de turbine de l'appareil hydrocinétique. La roue de turbine est solidaire d'un moyeu propre a être lié en rotation à un arbre mené; Ainsi, le carter constitue un élément menant, tandis que le moyeu de la roue de turbine constitue un élément mené et l'embrayage de verrouillage est propre à intervenir entre le carter et la roue de turbine. Dans le document US-A-4.875.562, l'amortisseur de torsion comprend le piston retenant extérieurement les ressorts (ou organes élastiques), ainsi qu'une rondelle de guidage portée par le piston et retenant intérieurement les ressorts à la faveur de pattes de retenue. Le piston et la rondelle de guidage présentent des pattes d'appui pour agir sur les extrémités circonférentielles des ressorts. La partie d'entrée de l'amortisseur comporte ainsi deux pièces, tandis que la partie de sortie comporte un voile en forme de disque annulaire, qui est solidaire de la roue de turbine. Ce voile présente des pattes d'appui qui pénètrent entre les extrémités circonférencielles de deux ressorts consécutifs pour agir sur ces derniers. Ces pattes pénètrent radialement chacune entre deux pattes d'appui associées respectivement du piston et de la rondelle de guidage. Fonctionnellement 1 'amortisseur de torsion comporte donc trois pièces. Le document US-A-4.875.562 divulgue également une variante dans laquelle la rondelle de guidage, fixée au piston, retient radialement intérieurement, à la faveur de pattes de retenue, et extérieurement à la faveur d'un rebord annulaire d'orientation axiale, les ressorts, de sorte que le voile ne coopère plus avec lesdits ressorts. Selon ces agencements connus, la rondelle comporte une portion centrale en forme de disque annulaire adjacente à une portion annulaire en vis-à-vis du piston, la fixation de la rondelle de guidage sur le piston étant assurée au moyen d'une série de rivets répartis angulairement de sur une circonférence et qui sont agencés sensiblement au voisinage du bord périphérique intérieur de la portion centrale de la rondelle de guidage. Il résulte de cette conception que le piston, lorsqu'il n'est pas en relation avec les ressorts, peut se déformer de manière non négligeable, surtout lorsqu'il est dépourvu de rebord périphérique, sous l'effet de la pression hydraulique à laquelle il est soumis dans 1 'appareil d'accouplement hydrocinétique. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception des moyens de fixation de la rondelle de guidage sur le piston qui permettent, de manière simple et économique, de pallier cet inconvénient. Dans ce but, l'invention propose un amortisseur de torsion du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que la rondelle est fixée au piston par soudage au voisinage du bord périphérique extérieur de sa portion centrale en forme de disque annulaire. Selon d'autres caractéristiques de l'invention pour augmenter encore la rigidité de l'ensemble piston rondelle de guidage - la rondelle est fixée par soudage au voisinage du bord périphérique intérieur de sa portion centrale en forme de disque annulaire - la rondelle est fixée intérieurement au piston par une série de rivets. Grâce à l'invention le piston peut être dépourvu d'un rebord d'orientation axiale à sa périphérie externe, tout en ayant un ensemble piston-rondelle de guidage rigide, qui ne se déforme pas sous l'effet de la pression hydraulique appliquée au piston. Il est donc possible d'implanter les ressorts radialement plus vers l'extérieur au bénéfice d'une meilleure transmission du couple et d'une simplification du voile. Ainsi dans une forme de réalisation la rondelle de guidage s'étend radialement au-delà du piston en forme de disque. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation selon la flèche F1 de la figure 2 et partiellement en section, d'un amortisseur de torsion réalisé conformément aux enseignements de l'invention - la figure 2 est une vue en section selon la ligne 2-2 de la figure 1 sur laquelle on a également représenté en silhouette des composants du dispositif hydrocinétique auquel est associé l'amortisseur de torsion ; et - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui illustre une variante de réalisation des moyens de fixation de la rondelle de guidage sur la piston. On a représenté en silhouette sur la figure 2 partiellement le boîtier 10 d'un convertisseur de couple hydraulique (non représenté) équipé d'un amortisseur de torsion 12 réalisé conformément aux enseignements de l'invention. Le boîtier 10 comporte une paroi d'extrémité 14 d'orientation transversale globalement en forme de disque et une jupe annulaire cylindrique 16 s'étendant à la périphérie externe de la paroi 14 en étant d'un seul tenant avec celle-ci. La paroi transversale 14 est prévue pour être reliée à un arbre d'entrée ou arbre menant, tandis que la jupe annulaire périphérique 16 est prévue pour être fixée de manière étanche au bord extérieur d'une roue d'impulseur (non représentée) du convertisseur, tel que décrit dans le document WO/FR93/00936, pour formation d'un carter étanche rempli d'huile. On a également représenté en silhouette sur la figure 2, une roue de turbine 18 qui est prévue pour être fixée à un arbre de sortie ou arbre mené. Le convertisseur hydrocinétique comporte bien entendu également une roue de réaction (non visible). L'amortisseur de torsion 12 est disposé entre la paroi transversale 14 du boîtier 10 et la roue de turbine 18. L'amortisseur de torsion comporte, selon une conception connue, une première partie 20 et une seconde partie 22 coaxiales susceptibles de tourner l'une par rapport à l'autre, à l'encontre d'organes élastiques 30 à action circonférentielle (ici des ressorts à boudin représentés schématiquement à la figure 1) et de se déplacer axialement l'une par rapport à l'autre. Les ressorts 30 sont implantés à la périphérie externe du boîtier 10 et de la roue de turbine 18. On pourra se reporter au contenu des deux documents mentionnés précédemment pour connaître en détail l'agencement des différents composants de l'amortisseur de torsion et leurs liaisons avec les composants du convertisseur hydrocinétique de couple. La première partie 20 est constituée pour l'essentiel d'un piston 23 en forme de disque annulaire qui s'étend de manière adjacente à la paroi 14 du boîtier 10. Plus précisément une garniture de frottement 50 est interposée axialement entre la paroi 14 et le piston 23 en étant solidaire de l'un des éléments piston 23 paroi 14. Ici la garniture 50 est collée sur la face externe du piston 23. Le piston 23 est pour l'essentiel constitué par une pièce en forme de disque annulaire, dont la face intérieure tournée vers la roue de turbine 18 sert d'appui à la portion centrale en forme de disque annulaire 26 d'une rondelle 24 de guidage et d'appui pour les ressorts 30 qui agissent circonférentiellement entre la première partie 20 et la seconde partie 22. A cet effet, la seconde partie 22 est un voile 28 en forme de disque annulaire, qui est agencé à l'intérieur de la première partie 20 et qui comporte des parties 32 pour l'appui d'extrémités des ressorts 30 de la même manière que la rondelle 24, qui comporte des parties rapportées 34 fixées par rivetage à la périphérie externe de la portion centrale en forme de disque annulaire 26 de la rondelle de guidage 24. Plus précisément la rondelle de guidage 24, ici métallique, comporte à sa périphérie externe une partie de maintien, en forme de demi-coquille, pour retenir radialement extérieurement les ressorts 30. Le voile 22, ici métallique, présente également à sa périphérie externe une partie de maintien, en forme de demi-coquille, pour retenir radialement intérieurement les ressorts 30. Les portions de maintien du voile 28 et de la rondelle 24 sont décalées axialement l'une par rapport à l'autre. Les parties d'appui 32 du voile 28 sont portées par la partie de maintien du voile et sont formées à la faveur de crevés d'appui, de forme sinueuse, s'étendant de la périphérie interne à la périphérie externe de la partie de maintien du voile 28. Ici les crevés 32 ont globalement une forme de V et le voile 28 est prolongé vers l'axe de l'ensemble par un flasque, globalement d'orientation transversale, doté à sa périphérie interne d'un moyeu pour sa liaison en rotation avec le moyeu de turbine (non visible). La rondelle de guidage 24 entoure le voile 22 et ses parties 34, globalement en section en forme de C, offrent un appui aux extrémités circonférentielles des ressorts 30 ; les parties 32 pénétrant dans les parties 34. Bien entendu on peut remplacer les parties 34 par des pattes issues de la rondelle 24, comme visible par exemple dans la figure 24 du document WO 94/07058. On notera qu'à la figure 1 les ressorts 30 sont agencés comme à la figure 27 du document précité. Ainsi les ressorts les plus longs s'appuient à chacune de leur extrémité circonférentielle sur des coupelles 51 en appui contre les tranches des parties 34 de la rondelle 24 et 32 du voile 22. Des ressorts 130 sont montés flottant entre deux séries d'appui 34,32 consécutifs. La rondelle de guidage 24 présente des pattes d'encliquetage 52 pour montage du voile 22 et formation d'un sous-ensemble piston 23 - amortisseur de torsion comportant ici deux pièces (la rondelle 24 et le voile 28) La fixation de la portion centrale 26 de la rondelle de guidage 24 sur le piston 23 est assurée, selon une technique connue, par une série de rivets 36 répartis circonférentiellement à la périphérie interne de la rondelle de guidage 24. Le voile 28 présente des trous au niveau des rivets 36 pour permettre le rivetage. Pour mémoire on rappellera, en faisant varier la pression hydraulique régnant de part et d'autre du piston 23 mobile axialement, que l'on serre ou libère la garniture de friction 50. Dans le premier cas (garniture de friction 50 serrée entre le piston 23 et la paroi 14 du carter 10) on solidarise en rotation l'arbre menant avec l'arbre mené pour éviter des phénomènes de glissement entre les roues de turbine et d'impulseur. La paroi 14, la garniture 50, le piston 23 et l'amortisseur de torsion selon l'invention appartiennent ainsi, de manière connue en soi, à un embrayage de verrouillage. Conformément aux enseignements de l'invention, et afin d'éviter une déformation sous l'effet de la pression hydraulique de l'ensemble constitué par le piston 23 et par la rondelle de guidage 24, la portion centrale 26 de cette dernière, en forme de disque annulaire, est fixée au voisinage de son bord périphérique extérieur 38 par des soudures 40 à la portion en vis-à-vis du bord périphérique extérieur 42 du piston 23. L'ensemble constitué par le piston 23 et la rondelle de guidage 24 constitue ainsi un ensemble parfaitement rigide qui ne se déforme pas sous l'effet de la pression hydraulique appliquée au piston 23. On notera que le piston 22 est dépourvu de rebord d'orientation axiale à sa périphérie externe. Grâce à l'invention, on peut implanter les ressorts 30 et donc la rondelle de guidage 24 de manière adjacente à la paroi 16, tout en ayant un ensemble piston 23 - rondelle de guidage parfaitement rigide. Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 3, il n'est pas prévu de rivets 36, mais il est prévu des soudures 40, comme dans le cas de la figure 2, ainsi que des soudures 44 qui assurent le soudage du bord périphérique intérieur 46 de la portion centrale en forme de disque annulaire 26 de la rondelle de guidage 24 sur la partie en vis-à-vis du piston 23. Dans tous les cas le piston 23 a une forme simplifiée et la rondelle de guidage 24 s'étend radialement au-dessus du piston 23. En outre la partie de maintien de la rondelle de guidage s'étend en saillie axiale, vers la roue de turbine, par rapport au piston 23. Dans tous les cas la rondelle de guidage 24 est fixée intérieurement et extérieurement au piston 22. De préférence les soudages sont des soudages au laser. Bien entendu on peut fixer la rondelle de guidage 24 au piston 23 extérieurement et en une région plus éloignée de la périphérie interne de la rondelle de guidage 24, mais cela est moins favorable pour la rigidité de l'ensemble. REVEND I CAT I ONS 1. Amortisseur de torsion pour un embrayage de verrouillage propre à intervenir entre l'élément menant et l'élément mené d'un appareil d'accouplement hydrocinétique, du type comportant deux parties coaxiales (20, 22), mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de ressorts (30) à action circonférentielle, à savoir une partie d'entrée (20) comportant un piston (23) équipé d'un rondelle (24) de guidage et d'appui pour les ressorts (30) et une partie de sortie comportant un voile annulaire (28) d'appui pour les ressorts (30), et du type dans lequel la rondelle de guidage (24) comporte une portion centrale en forme de disque annulaire (26) adjacente à une portion annulaire en vis-à-vis du piston (23), caractérisé en ce que la rondelle (24) est fixée au piston (23) par soudage (40, 44) au voisinage d'un bord périphérique (38) extérieur de sa portion centrale (26) en forme de disque annulaire. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de guidage (24) est fixée par soudage (44) au voisinage du bord périphérique intérieur (46) de sa portion centrale (26) en forme de disque annulaire. 3. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de guidage (24) est fixée à sa périphérie interne au piston (23) par une série de rivets (36). 4. Amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rondelle de guidage (24) s'étend radialement au-dessus du piston (23) et en ce que ledit piston (23) est dépourvu de rebord d'orientation axiale à sa périphérie externe. 5. Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle de guidage (24) présente à sa périphérie externe une partie de maintien pour retenir extérieurement les ressorts.