Brevet FR2788093A1 — publié le 20000707

! 2788093 APPAREIL DE TRANSMISSION DE COUPLE HYDROCINETIQUE A EMBRAYAGE DE VERROUILLAGE La présente invention concerne un appareil de transmission de couple hydrocinétique à embrayage de verrouillage. Elle concerne notamment un appareil de transmission de couple hydrocinétique comportant une roue de turbine pouvant être rendue solidaire d'un arbre mené et logée dans un carter de roue d'impulseur avec laquelle elle peut coopérer, pour la transmission hydrocinétique d'un couple audit arbre mené, à partir d'un arbre menant pouvant être rendu solidaire de ladite roue d'impulseur, cet appareil comportant en outre un dispositif d'embrayage à piston d'embrayage, dit embrayage de verrouillage, propre à déterminer le verrouillage ou le déverrouillage d'un accouplement élastique entre ladite roue de turbine et une paroi radiale dudit carter. Cet accouplement est réalisé par l'intermédiaire d'un jeu de ressorts hélicoïdaux d'amortissement à action circonférentielle maintenus en place de part et d'autre entre des flancs mutuellement en regard et formant ensemble une série de logements arqués, d'un disque de support solidaire de ladite roue de turbine, ces flancs possédant, au moins d'un côté, des appuis pour les extrémités correspondantes des ressorts et délimitant ainsi des extrémités radiales opposées deux à deux pour lesdits logements, ces ressorts pouvant ainsi être comprimés chacun entre l'un des deux appuis de son logement et l'une des pattes d'entraînement à extension axiale d'un disque intermédiaire. Ces pattes d'entraînement forment des pattes d'arrêt pour les ressorts. On connaît déjà un appareil de ce type par le brevet des Etats-Unis n 5 383 540. Selon ce brevet, les 2 2788093 pattes à extension axiale sont dirigées à l'opposé de la paroi radiale du carter, et le disque intermédiaire porte à la périphérie de ses deux faces des garnitures de friction et est propre à être pressé, et à être entraîné par friction, entre ledit piston d'embrayage et ladite paroi radiale du carter de la roue menante d'impulseur. Ce disque intermédiaire, manoeuvré par pression hydraulique, est donc mobile axialement, dans les deux sens, à la manière d'un piston. Il en résulte évidemment des frottements répétitifs entre ses pattes d'entraînement à extension axiale formant également des pattes d'arrêt et les ressorts, qui sont réalisés en acier dur, d'o une usure rapide des pattes du disque intermédiaire. En outre, il y a des risques de coincement, et le déplacement axial du disque, qui de toute façon est freiné, n'est pas aussi rapide que souhaitable. Enfin, les pattes doivent avoir une extension axiale importante, ce qui les fragilise encore et augmente la consommation de matière. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients, et à cet effet, un appareil de transmission de couple hydrocinétique du type défini ci- dessus est, conformément à la présente invention, caractérisé en ce que ce disque intermédiaire est monté dans le disque de support et possède des pattes d'arrêt s'étendant axialement, au-delà des ressorts, vers la paroi radiale du carter en passant chacune entre deux ressorts consécutifs pour servir de butées et de moyens de maintien des extrémités de ces ressorts, cet appareil comportant en outre un disque d'entraînement qui est situé entre ladite paroi radiale du carter et un piston d'embrayage mobile axialement et manoeuvré par pression hydraulique, ce disque d'entraînement portant à sa périphérie des pattes d'entraînement disposées par paires, lesdites pattes 3 2788093 d'arrêt du disque intermédiaire étant engrenées chacune entre les deux pattes d'une paire de pattes d'entraînement du disque d'entraînement. Les pattes d'arrêt sont ainsi distinctes des pattes d'entraînement. De la sorte, les pattes d'entraînement du disque d'entraînement ne sont plus en contact avec les extrémités des ressorts, et elles ne peuvent donc plus être usées par frottement contre ceux-ci. Quant aux pattes d'arrêt, entraînées en rotation par les pattes d'entraînement, elles sont en contact avec les extrémités des ressorts, mais il n'y a aucun mouvement relatif de frottement entre elles et les ressorts, de sorte que là encore il n'y a pas d'usure des pattes. Les frottements axiaux ne peuvent donc se produire qu'entre les pattes d'entraînement et les pattes d'arrêt, lors des déplacements axiaux du disque d'entraînement, lui-même entraîné, axialement et en rotation, par le piston d'embrayage. On peut cependant conférer à la matière constituant ces pattes la même dureté, ce qui diminue fortement leur usure. Le disque d'entraînement se déplace axialement dans de bonnes conditions et rapidement sans risques de coincements. Cela est favorisé par le montage flottant du disque intermédiaire. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités apparaîtront, à la lecture des modes de réalisation ci-dessous décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence au dessin ci-annexé dans lequel: - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale partielle montrant le dispositif d'embrayage d'un appareil de transmission de couple hydrocinétique conforme à l'invention ne comportant pas de dispositif de guidage du moyeu de turbine, la liaison entre le piston d'embrayage 4 2788093 et les extrémités des ressorts hélicoïdaux s'effectuant grâce à un disque d'entraînement engrené avec un disque intermédiaire; - la figure 2 est une vue en perspective du disque d'entraînement engrené avec le disque intermédiaire, un seul ressort hélicoïdal étant représenté; - la figure 3 est une vue en perspective du même ensemble de disques, mais vu de l'autre côté; et - la figure 4 est une demi-vue en coupe axiale partielle montrant une variante pourvue d'un dispositif de guidage du moyeu de turbine. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la roue de turbine à aubes a été référencée globalement en 1, et la paroi radiale du carter 2, dit carter de la roue d'impulseur, a été référencée globalement en 2a. Cette paroi radiale 2a se prolonge axialement en 2b pour être raccordée, par exemple par un joint périphérique de soudure, à une partie complémentaire (non représentée) formant la roue d'impulseur à aubes, l'ensemble pouvant être calé sur un arbre menant, par exemple le vilebrequin d'un moteur à combustion interne. En 3 on a représenté sur la paroi radiale 2a l'un des goujons permettant de fixer le carter 2 de roue d'impulseur, par l'intermédiaire d'un flasque non représenté, sur le volant du moteur, la référence 4 désignant un arbre centreur soudé en 4a sur cette même paroi radiale 2a. La roue du réacteur, intervenant dans la phase dite "de conversion", lors de la mise en vitesse de la roue de turbine, n'a pas été non plus représentée sur le dessin, n'intervenant pas dans la compréhension de l'invention, et son principe de fonctionnement étant connu, sachant que l'ensemble roue d'impulseur - roue de turbine - roue de réacteur constitue un convertisseur de couple. 2788093 De façon également connue, un dispositif d'embrayage s'étend radialement entre la roue de turbine 1 et la paroi radiale 2a du carter 2 de la roue d'impulseur, pour pouvoir assurer une solidarisation en rotation ou pontage de cette dernière et de la roue de turbine 1, et éviter ainsi tout glissement entre elles, en pontant ou "by-passant" l'accouplement hydrocinétique, lorsque la mise en vitesse de la roue de turbine 1, accouplée à l'arbre mené, à savoir l'arbre d'entrée de la transmission, est terminée. Ce dispositif d'embrayage comporte à cet effet, par exemple, et dans le mode de réalisation de la figure 1, un piston d'embrayage à fonction de plateau de pression comportant centralement une virole 6 par l'intermédiaire de laquelle il peut coulisser axialement et de façon étanche (joint annulaire 7) sur la périphérie externe d'une partie en forme de bague de poussée 8 de l'arbre centreur 4. A l'intérieur de l'arbre 4 est ménagé un espace borgne 9 qui peut être alimenté en fluide sous pression et qui communique par des passages 10 de l'arbre 4 avec une chambre 11 de commande ménagée entre le piston et la paroi radiale 2a. La référence 12 désigne des ergots de la bague 8 possédant une surface extérieure cylindrique permettant le guidage de la virole 6 du piston 5, mais laissant passer le fluide sous pression entre l'espace 9 et la chambre 11. Le flasque 13 d'un moyeu 14, cannelé intérieurement en 14a, est solidarisé de la roue de turbine 1, ainsi que d'un disque de support 15 qui sera décrit plus bas, par tout système de solidarisation approprié, par exemple des points de soudure ou des rivets 16. Une cale 17 en forme d'anneau plat en un matériau à faible coefficient de frottement est rapportée sur le flasque 13 ou sur la bague de poussée 8 pour constituer 6 2788093 une pièce d'appui axial entre ces deux pièces en évitant entre elles tout contact métal sur métal. Le moyeu 14, par l'intermédiaire de ses cannelures 14a, est destiné à être solidarisé d'un arbre mené doté d'un canal pour alimenter la chambre 11 via l'espace 9. De façon également connue, le piston 5 est solidarisé en rotation de la paroi radiale 2a du carter 2 de la roue d'impulseur, ceci de façon à autoriser les déplacements axiaux relatifs entre ces deux éléments. Cet accouplement peut être réalisé par tout moyen approprié, par exemple par un système à tenon et mortaise ou par l'intermédiaire de languettes axialement élastiques 18 rivetées en 19 sur la paroi 2a et fixées par ailleurs sur des bossages 20 du piston 5 par un système de serrage quelconque 21, ceci de sorte à exercer une traction axiale sur ce disque, en direction de la paroi radiale 2a. Un dispositif de ce type est décrit par exemple dans le brevet français n 94 13205 du 4 novembre 1994 au nom de la demanderesse. Le dispositif d'embrayage comporte par ailleurs un disque d'entraînement 22 porteur, sur ses deux faces, de garnitures de frottement référencées en 23 (voir également figures 2 et 3). Ce disque 22 comporte en prolongement de son bord extérieur, et angulairement équiréparties selon sa périphérie, des pattes d'entraînement 24 disposées par paires, pliées sous un angle obtus et globalement dirigées à l'opposé de la paroi radiale 2a. Quant au disque de support 15 cité plus haut, il comporte à sa périphérie externe une gorge 25 s'ouvrant en direction de la paroi radiale 2a du carter 2 et terminée par un flanc globalement cylindrique 26 pourvu d'appuis radialement rentrants 26a constituant entre eux des logements pour une série de ressorts hélicoïdaux 7 2788093 d'amortissement 27; un disque de support complémentaire 29 est soudé en 30 au disque de support 15 et comporte à sa périphérie un flanc incliné 31, refermant partiellement les logements précités des ressorts 27, lequel flanc porte, vis-à-vis des appuis 26a, des appuis complémentaires 31a contribuant à délimiter lesdits logements et servant, en même temps que les appuis 26a, de surfaces de butée pour les extrémités des ressorts 27 à action circonférentielle. Conformément à l'invention, cet appareil comporte entre les disques 15 et 29 un disque intermédiaire 32 (voir aussi figure 2) qui porte, en saillie radiale vers l'extérieur, une série de pattes d'arrêt 33 à extension axiale et angulairement équiréparties, dirigées vers la paroi radiale 2a du carter et présentant des deux côtés des ergots 34 dans lesquels s'engagent les deux extrémités opposées de chaque ressort 27. Les figures 2 et 3 montrent l'engrènement mutuel des disques d'entraînement 22 et intermédiaire 32, chaque patte d'arrêt 33 du disque intermédiaire s'engageant entre deux pattes 24 d'entraînement consécutives du disque d'entraînement 22. Le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit est le même que celui des appareils classiques et n'est donc rappelé ici que pour mémoire: en phase de démarrage, la pression du fluide hydraulique dans la chambre 11 est telle qu'elle maintient le piston d'embrayage 5 écarté de la paroi radiale 2a, de sorte que les garnitures 23 du disque d'entraînement 22, écartées de la paroi 2a, ne sont pas entraînées en rotation, nonobstant la rotation (permanente) du disque 5. Le couple de la roue d'impulseur est donc transmis à la roue de turbine 1, avec glissement, uniquement par effet 8 2788093 hydrocinétique dans l'appareil (phase de conversion). Les ressorts 27 sont inactifs. Lorsque la roue de turbine 1 n'accélère plus, on relâche la pression du fluide hydraulique dans la chambre 11, et les languettes de ressort 18 font coulisser le piston d'embrayage 5 vers la paroi radiale 2a, ce qui presse les garnitures 23 du disque d'entraînement 22 entre le piston 5 et la face intérieure de cette paroi 2a, ces deux pièces étant entraînées en rotation permanente par la roue d'impulseur. Avec l'amortissement de couple dû aux ressorts 27, la roue de turbine 1 se trouve ainsi entraînée rapidement à la même vitesse que la roue d'impulseur, avec disparition de tout glissement. Les ressorts 27 évitent tout à-coup du couple, puisqu'ils peuvent être comprimés chacun entre une paroi radiale d'extrémité 26a-31a des logements du disque de support 15- 29 et la patte correspondante 33 du disque intermédiaire, lequel est alors entraîné en rotation par le disque d'entraînement 22. On voit qu'il ne peut y avoir ici des frottements qu'entre les pattes 24 et 33, sans aucun frottement entre les pattes 33 et les ressorts d'amortissement 27. Dans le mode de réalisation de la figure 4, on a représenté une variante selon laquelle le moyeu de turbine 14 peut être guidé par l'arbre centreur 4, par l'intermédiaire d'une bague de guidage radial 35. En 36 on a représenté une butée axiale entre la paroi radiale 2 et le moyeu de la turbine, cette butée étant pourvue de rainures pour le passage de l'huile entre l'espace borgne 9 et la chambre 11. Les autres références ont la même signification que sur la figure 1. On appréciera que le disque intermédiaire 32 est monté flottant entre les disques de support 15, 29 et que 9 2788093 l'inclinaison des pattes 24 du disque 22 évite toute interférence entre les pattes 33 et la paroi 2a. Les ressorts 27 sont ainsi bien comprimés et les pattes 33, 24 n'ont pas besoin d'être traitées pour être durcies. Grâce à l'invention, le disque d'entraînement peut être en matière synthétique et frotter directement sur le piston 5 et la paroi 2a. En variante, les garnitures 23 sont fixées respectivement sur le piston 5 et la paroi 2a. Bien entendu, la présence d'une roue de réacteur n'est pas indispensable, l'appareil de transmission de couple comprenant alors un coupleur. 2788093 REVEND I CATIONS 1. Appareil de transmission de couple hydrocinétique, comportant une roue de turbine (1) pouvant être rendue solidaire d'un arbre mené et logée dans un carter (2) de roue d'impulseur avec laquelle elle peut coopérer, pour la transmission hydrocinétique d'un couple audit arbre mené, à partir d'un arbre menant pouvant être rendu solidaire de ladite roue d'impulseur, cet appareil comportant en outre un dispositif d'embrayage à piston (5), dit embrayage de verrouillage, propre à déterminer le verrouillage ou le déverrouillage d'un accouplement élastique entre ladite roue de turbine (1) et une paroi radiale (2a) dudit carter, par l'intermédiaire d'un jeu de ressorts hélicoïdaux d'amortissement (27) à action circon- férentielle maintenus en place de part et d'autre entre des flancs (26, 31) mutuellement en regard et formant ensemble une série de logements arqués, d'un disque de support (15, 29) solidaire de ladite roue de turbine (1), ces flancs possédant, au moins d'un côté, des appuis (26a, 31a) pour les extrémités correspondantes des ressorts (27) et délimitant ainsi des extrémités radiales opposées deux à deux pour lesdits logements, ces ressorts (27) pouvant ainsi être comprimés chacun entre l'un des deux appuis de son logement et l'une des pattes d'arrêt à extension axiale d'un disque intermédiaire, caractérisé en ce que ce disque intermédiaire (32) est monté dans le disque de support (15, 29) et possède des pattes d'arrêt (33) s'étendant axialement, au-delà des ressorts (27), vers la paroi radiale (2a) du carter (2) en passant chacune entre deux ressorts (27) consécutifs pour servir de butées et de moyens de maintien des extrémités de ces ressorts, cet appareil comportant en outre un disque d'entraînement (22) hIl 2788093 qui est situé entre ladite paroi radiale (2a) du carter et un piston d'embrayage (5) mobile axialement et manoeuvré par pression hydraulique, à la manière d'un piston, ce disque d'entraînement (22) portant à sa périphérie des pattes d'entraînement (24) disposées par paires, lesdites pattes d'arrêt (33) du disque intermédiaire (32) étant engrenées chacune entre les deux pattes d'une paire de pattes d'entraînement (24) du disque d'entraînement (22). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de support (15) comporte à sa périphérie une gorge (25) s'ouvrant en direction de ladite paroi radiale (2a) et terminée par un flanc globalement cylindrique (26) pourvu d'appuis radialement rentrants (26a) pour les ressorts hélicoïdaux (27). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit disque de support (15) est associé à un disque de support complémentaire (29) solidaire du disque de support et comportant à sa périphérie un flanc incliné (31), ce flanc portant, vis-à-vis desdits appuis (26a), des appuis complémentaires (31a) délimitant avec les précédents lesdits logements arqués des ressorts (27). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque intermédiaire (32) est monté flottant entre le disque de support (15) et le disque de support complémentaire (29). 5. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu (14) de la turbine est guidé par un arbre centreur (4) du carter (2) de la roue d'impulseur, par l'intermédiaire d'une bague de guidage radial (35).