Brevet FR2762064A1 — publié le 19981016

l Description L'invention concerne un convertisseur de couple de torsion hydrodynamique qui comprend un piston qui peut être relié au moyen d'au moins une garniture de friction au carter du convertisseur, et se déployer dans le sens axial, au moins un renfoncement étant constitué dans la garniture de friction pour laisser passer le liquide hydraulique provenant du circuit du convertisseur. On connaît par le document DE 44 32 624 Al un ac- couplement de pontage sur un convertisseur hydrodynamique, qui comprend un piston, qui peut être relié moyen de garnitu- res de friction au carter du convertisseur, et qui peut se déployer dans le sens axial, au moins un renfoncement étant prévu dans la garniture de friction pour faire passer le fluide hydraulique provenant du circuit du convertisseur. Des renfoncements de ce type dans une garniture de friction peuvent être par exemple réalisés grâce au fait que la matière de friction est enlevée, aux endroits dans lesquels doit se produire le renfoncement, par un procédé d'usinage mécanique, thermique ou chimique, et en fait à la profondeur que l'on veut, même aussi à la profondeur qui cor- respond à l'épaisseur de la garniture de friction. Pour cela on pose sur la surface d'une garniture de friction un gaba- rit, qui uniquement ne recouvre pas les endroits o doivent être constitués des renfoncements. Ces endroits sont ensuite soumis au procédé d'usinage mécanique, physique ou chimique qui sert à enlever la matière. Dans le cas de ce type d'en- lèvement de matière pour former les renfoncements, il sub- siste des restes de matière dans la zone de passage des renfoncements, qui ont pour effet, quand le piston est désen- clenché et quand de cette façon la garniture de friction a été séparée du carter du convertisseur, de créer un contact local avec une surface de friction opposée, par exemple sur le carter du convertisseur, et de cette façon de produire un couple d'entraînement indésirable. De cette façon le rende- ment du convertisseur est altéré d'une manière indésirable. En outre il se dégage une chaleur de frottement. Des renfoncements de ce type sont également réa- lisable par un pur estampage dans la garniture de friction. De cette façon il n'y a pas en fait de restes de matière, qui produiraient un couple d'entraînement indésirable, mais la profondeur du renfoncement est limitée à une fraction de l'épaisseur de la garniture de friction. Les renfoncements ne peuvent en conséquence laisser passer qu'une faible partie du débit du liquide du convertisseur, l'action de refroidisse- ment est en conséquence faible. L'invention a pour objet de constituer des ren- foncements dans une garniture de friction de plus grande pro- fondeur, d'une manière telle que l'on puisse éviter d'avoir un couple d'entraînement quand le piston est désenclenché. On résout ce problème grâce au fait que chaque renfoncement présente dans sa zone de transition en direction de la surface de friction de la garniture de friction un re- poussage servant à créer une transition sans arête vers la surface de friction. On réalise de cette façon la possibilité de cons- tituer un outil, qui par exemple est constitué comme un gaba- rit et qui est posé sur la garniture de friction pour la fabrication des renfoncements, pour recouvrir tous les en- droits o il ne doit pas être formé de renfoncements, de telle façon que ne restent libres que les endroits qui doi- vent être soumis à un processus d'usinage ayant pour effet d'enlever de la matière, en même temps comme outil d'estam- page, grâce auquel les zones de bordure des endroits, mainte- nus libres par le gabarit, sont soumis à un compactage de la matière au moyen d'un repoussage. La mesure selon l'invention est donc déjà réalisée à elle seule par la mise en place du gabarit nécessaire à l'enlèvement de la matière aux endroits concernés de la garniture de friction, de telle sorte qu'il n'est pas nécessaire d'avoir une séquence de travail supplé- mentaire pour les repoussages. On peut ainsi ensuite en uti- lisant de façon correspondante le processus d'usinage, destiné à l'enlèvement de la matière, obtenir auxdits en- droits l'enlèvement de la matière à une profondeur pouvant être déterminée au préalable, la possibilité existant même d'enlever de la matière jusqu'au fond de la garniture de friction, par conséquent jusqu'à sa couche de support et de cette façon d'obtenir une profondeur maximale. Il est clair que les évidements prévus dans le gabarit pour la fabrication des renfoncements sont plus étroits que les zones, dans les- quelles sont disposées les saillies nécessaires pour consti- tuer les repoussages, afin que les repoussages dans la garniture de friction ne soient pas enlevés aussi en même temps lors de l'exécution du processus d'usinage servant à enlever la matière. Il va de soi que l'on peut aussi utiliser la constitution des repoussages par compactage de la matière avant ou après le processus d'enlèvement de la matière, tou- tefois on rencontre alors en dehors de la séquence de fabri- cation additionnelle encore le problème selon lequel l'outil d'estampage n'est pas exactement superposable le cas échéant à l'évidement prévu dans le gabarit pour le processus d'usi- nage destiné à l'enlèvement de la matière, ce qui pourrait avoir pour conséquence d'engendrer des problèmes de tolé- rance. La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir d'un mode de réalisation, représenté sur les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre la moitié supérieure d'une coupe longi- tudinale à travers l'accouplement de pontage, constitué avec deux garnitures de friction, sur un convertisseur hy- drodynamique, - la figure 2 montre une garniture de friction, à partir de la vue A de la figure 1 servant à représenter des renfonce- ments dans celle-ci, - la figure 3 montre un dispositif servant à fabriquer des renfoncements avec des repoussages dans leurs zones de bor- dure Sur la figure 1 on a dessiné la zone d'un conver- tisseur de couple de torsion hydrodynamique, dans laquelle sont prévues des garnitures de friction servant à transmettre un couple de torsion à partir du carter du convertisseur et d'un piston de l'accouplement de pontage à un arbre de sor- tie. On a renoncé dans ce cas à représenter et à décrire en entier le convertisseur de couple de torsion, car des conver- tisseurs de couple de torsion de ce type sont connus dans l'état de la technique, par exemple par le document DE 4 121 586 Ai. L'accouplement de pontage représenté à la figure 1 présente un piston 2 qui est constitué sur son côté tourné vers le carter du convertisseur 3 dans la zone radialement extérieure avec une surface plane pour mettre dessus une gar- niture de friction 4. Entre cette garniture de friction, et une autre garniture de friction 5, qui peut être mise en ap- pui sur une zone à surface également plane du carter du con- vertisseur 3, est suspendue une lamelle 6 qui est placée sur un entraîneur à lamelles 7 de façon solidaire en rotation,15 mais en pouvant coulisser axialement, entraîneur qui de son côté est fixé sur la roue de la turbine 8. Les garnitures de friction 4, 5 sont fixées sur la lamelle 6. Le piston 2 est relié dans la zone radialement intérieure au moyen d'un ressort 10 à un support 11, qui est maté sur un appendice d'un tenon 12, solidaire du carter. Le piston 2 est maintenu en appui sous l'action du fluide hy- draulique amené par le convertisseur, tel que par exemple de l'huile, au moyen des garnitures de friction 4 et 5 et de la lamelle 6, avec le carter du convertisseur 3, dans la mesure25 o une chambre 18, demeurant entre le carter du convertisseur 3 et le piston 2, n'est pas sollicitée de la manière connue par le document DE 41 21 586 Ai par renversement par une pression qui est plus élevée que celle qui s'exerce sur le côté du piston 2 qui est situé à l'opposé du carter du con- vertisseur 3. En fonction des conditions de pression des deux côtés du piston 2, celui-ci est en liaison par friction avec le carter du convertisseur 3, de telle sorte qu'au moyen des garnitures de friction 4, 5 et de la lamelle 6 ainsi que des entraîneurs de lamelles 7 une rotation du carter du conver- tisseur 3 est transmise à la roue de la turbine 8 et par celle-ci par l'intermédiaire du moyeu de la turbine 13 à un arbre de sortie 14, qui est logé au moyen d'une denture 32 de façon solidaire en rotation dans le moyeu de la turbine 13. Par renversement le piston 2 peut se séparer de la lamelle 6 et de cette façon du carter du convertisseur 3, de telle sorte que le mouvement d'entraînement du carter du convertis- seur 3 est dirigé est dirigé au moyen de la roue de la pompe 15 avec glissement sur la roue de la turbine 8 et de là au moyen du moyeu de la turbine 13 sur l'arbre de sortie 14. Le piston 2 est constitué sans amortisseur d'os- cillations de torsion. Il peut en conséquence être nécessaire de régler la force d'application du piston par rapport à la lamelle 6 et au carter du convertisseur 3 de telle sorte que, dans la mesure o des à- coups de rotation sont introduits par ce dernier, il puisse se produire un patinage entre les gar- nitures de friction 4, 5 et la lamelle 6. Par rapport à l'avantage d'un amortissement des oscillations au moyen de la friction, on a par ailleurs par contre un besoin accru de re- froidissement des composantes du convertisseur, telles que le carter du convertisseur 3, la lamelle 6 et le piston 2. Pour cette raison on prévoit d'introduire l'huile amenée par le convertisseur radialement à l'extérieur sur les garnitures de friction 4, 5 dans des renfoncements 17, qui sont représentés à la figure 2, et, après qu'elle soit passée à travers les renfoncements 17, de la faire sortir via la chambre 18 entre le carter du convertisseur 3 et le piston 2 et via les alésa- ges 20, qui mènent radialement vers l'intérieur à l'axe de rotation 19 de la diriger dans le centre de rotation du con- vertisseur de couple de torsion, d'o elle peut revenir à travers un alésage longitudinal 21 dans l'arbre de sortie 14 dans un réservoir d'huile. Pour obtenir une action de refroidissement aussi optimale que possible dans la zone des garnitures de fric- tion, il est proposé selon l'invention de donner aux renfon- cements 17 un parcours tel que celui que l'on a représenté par exemple pour la garniture de friction 4, selon la figure 2. Dans ce cas on prévoit pour un renfoncement 17 sur le bord radialement extérieur 22 de la garniture de friction corres- pondante 4, 5 une arrivée 23 qui débouche dans un élargisse- ment 24 du renfoncement 17. En partant de l'élargissement 24 le renfoncement 17 se prolonge sous la forme de canaux 29 dans le sens périphérique, cette prolongation s'étendant des deux côtés radialement vers l'intérieur, jusqu'à ce que l'on ait presque atteint respectivement le bord radialement inté- rieur 25 de la garniture de friction 4, 5. A cet endroit le5 renfoncement 17 subit à son tour un élargissement 24 et il s'étend à la suite de cela sur une section transversale de canal à nouveau rétrécie radialement vers l'extérieur jusque tout auprès du bord 22, o il est prévu un autre élargisse- ment 24. Le renfoncement 17 peut osciller avec un certain nombre de parcours de ce type entre le bord extérieur 22 et le bord intérieur 25 de la garniture de friction 4, 5, jus- qu'à ce qu'il ait atteint un parcours de sortie 26, qui mène radialement vers l'intérieur. Le parcours de sortie 26 est également comme le parcours d'entrée 23 orienté perpendicu- lairement au bord respectivement correspondant de la garni- ture de friction 4, 5. L'huile qui est entrée par le parcours d'entrée 23 dans le renfoncement 17, est ensuite dirigée via les ca- naux 29 de telle manière qu'elle passe pratiquement à travers toute la garniture de friction 4 en provenant radialement de l'extérieur pour s'écouler radialement vers l'intérieur. Un certain nombre de changements de direction 28, auxquels l'huile doit se plier jusqu'à ce qu'elle ait atteint le par- cours de sortie 26, ont dans ce cas pour rôle de provoquer un échange de chaleur plus élevé que celui que l'on a dans le cas d'une huile s'écoulant en ligne droite, ce qui est encore favorisé par le fait que dans la zone du changement respectif de direction 28, le renfoncement 17 présente un élargissement 24, qui sert à recevoir une réserve d'huile et renforce de ce fait l'action de refroidissement à cet endroit. Comme il est prévu un certain nombre de renfoncements de ce type 17, vu sur le pourtour de la garniture de friction 4, 5, les élé- ments du convertisseur, qui sont voisins des surfaces de friction, tels que le carter du convertisseur 3, le piston 2, ou la lamelle 6, peuvent être bien refroidis, sans qu'il faille avoir une surface de refroidissement excessivement grande, qui aurait à son tour pour conséquence une pression superficielle trop élevée sur les garnitures de friction. La figure 3 montre une coupe à travers la garni- ture de friction 4 dans la zone d'un renfoncement 17 à cons- tituer, la garniture de friction pouvant être prévue, en se référant à la figure 1, aussi bien sur la lamelle 6 que sur5 le piston 2 ou sur le carter du convertisseur 3 aussi. On parle en conséquence dans le présent cas d'une manière géné- rale d'un support de garniture 40. La garniture de friction 4 est collée sur le support de garniture 40. Ensuite on pose un outil d'estampage 37 sur la surface 32 de la garniture de10 friction, cet outil d'estampage 37 présentant dans la zone dans laquelle le renfoncement 17 doit être formé, un évide- ment 50 et dans la zone qui doit être opérationnelle, quand la garniture de friction est usinée, comme zone de transition 30 entre la surface de friction 32 et le renfoncement 17, une saillie 42, orientée en direction du support de la matière 40. Du fait de cette saillie la garniture de friction 4 est plus fortement compactée dans la zone de transition 30 que dans la zone restante d'appui de l'outil d'estampage 37, de telle sorte que dans la zone o la saillie 42 s'étend, on a respectivement un compactage de la matière et de cette façon un repoussage 35. Ensuite l'outil d'estampage 37 est enlevé de la garniture de friction par un mouvement axial et on ôte de la garniture de friction la matière par estampage, rayon- nement laser ou irradiations, de telle sorte que l'on ait le renfoncement 17 voulu. Du fait du compactage précédent de la matière dans la zone de transition 30 il ne se produit pas lors de cet enlèvement de matière dans la zone du renfonce- ment 17 de saillies en direction d'une surface de friction possible opposée, de telle sorte que lors du désenclenchement du piston 2 il ne se produit pas de processus d'usure entre les surfaces de friction 32 de la garniture de friction 4 et de la surface de friction opposée, si bien qu'il ne se pro- duit pas non plus par conséquent de couple d'entraînement. Il va de soi que l'enlèvement de la matière à partir de la garniture de friction 4 pour réaliser le renfon- cement 17 peut aussi avoir lieu avant le compactage de la ma- tière ou en même temps que celui-ci. Ce dernier cas d'application est particulièrement avantageux car l'outil, qui est nécessaire pour enlever la matière, est pourvu des saillies 42, de telle sorte que l'on peut obtenir l'action avantageuse selon l'invention sans coût supplémentaire rela- tif à la technique de fabrication. Un outil de ce type peut par exemple être constitué par un gabarit 50 qui recouvre la garniture de friction 4 à l'exception de la zone, dans laquelle doivent être formés les renfoncements 17 et produit en même temps le repoussage 35. La zone maintenue libre des garnitures de friction 4 est alors ensuite enlevée par un procédé d'usinage mécanique, thermique ou chimique. Le gaba- rit est pour cela pourvu en ces endroits d'évidements 52 et présente, de façon adjacente aux bords des évidements 52 sur leur côté tourné vers la garniture de friction 4 les saillies 42, de telle sorte que les repoussages 35 selon l'invention sont déjà fabriqués lors de la pose de ce gabarit 50 sur la garniture de friction 4. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Accouplement de pontage sur un convertisseur hydrodynami- que qui comprend un piston qui peut être relié au moyen d'au moins une garniture de friction au carter du convertisseur, et se déployer dans le sens axial, au moins un renfoncement étant constitué dans la garniture de friction pour laisser passer le liquide hydraulique provenant du circuit du conver- tisseur, caractérisé en ce que chaque renfoncement (17) présente dans sa zone de transition (30) en direction de la surface de friction (32) de la garni- ture de friction (4) un repoussage (35) servant à créer une transition sans arête vers la surface de friction (32). 2 ) Accouplement de pontage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le repoussage (35) peut être fabriqué par compactage de la matière dans la zone de transition (30) au moyen d'un outil d'estampage (37). ) Accouplement de pontage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil d'estampage (37) est en même temps opérationnel en tant que gabarit (50), par lequel on peut recouvrir la sur- face de friction (32) de la garniture de friction (4) à l'ex- ception des endroits o doit être formé un renfoncement (17), de telle sorte qu'il n'y ait que ces endroits o le gabarit (50) est pourvu d'évidements (52) qui soient soumis à un pro- cédé d'usinage enlevant la matière. 4 ) Accouplement de pontage selon la revendication 3, caractérisé en ce que sur le gabarit (50), sur son côté qui est tourné vers la gar- niture de friction (4), on prévoit des saillies (42) respec- tivement dans la zone de bordure des évidements (52), saillies (42) grâce auxquelles on peur réaliser le repoussage correspondant (35).