Brevet FR2788094A1 — publié le 20000707

! 2788094 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, 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 dans des logements arqués solidaires de ladite roue de turbine et s'ouvrant en direction axiale vers ladite paroi radiale. La présente invention concerne principalement la réalisation du piston d'embrayage. Ce piston, qui est solidaire en rotation du carter de la roue d'impulseur, a pour rôle de presser, classiquement par l'intermédiaire de garnitures de friction, la partie périphérique d'un disque intermédiaire contre la paroi intérieure du carter de la roue d'impulseur, ce disque intermédiaire étant agencé pour agir sur les ressorts amortisseurs hélicoïdaux par l'intermédiaire de pattes, afin d'entraîner alors en rotation la roue de turbine. 2 2788094 Grâce à ces dispositions connues, on obtient, lorsque le régime de rotation de la roue de turbine est stabilisé, et après embrayage de ce dispositif d'embrayage à piston, un entraînement direct de la roue de turbine par le carter de la roue d'impulseur, sans l'intermédiaire de l'accouplement hydrocinétique entre roue d'impulseur et roue de turbine, donc sans le glissement qui se produit lors des phases de mise en vitesse de la roue de turbine. Normalement, le piston d'embrayage est rappelé par des ressorts à lames ou analogues en direction de la paroi radiale du carter de la roue d'impulseur pour l'obtention de l'embrayage ou pontage en position de repos du dispositif, la mise en oeuvre d'une pression d'huile dans une chambre située entre le piston et cette paroi radiale permettant alors le débrayage du dispositif, en écartant le piston d'embrayage de la paroi radiale du carter de la roue d'impulseur, dans les phases de mise en vitesse de la roue de turbine. La disposition inverse pourrait toutefois être prévue, dans laquelle, au contraire, des ressorts écarteraient au repos le piston d'embrayage de la paroi radiale du carter, l'embrayage étant alors réalisé par mise en oeuvre d'une pression d'huile pressant le piston contre cette paroi radiale, à l'encontre de la force de rappel des ressorts à lame. Dans tous les cas, ce système de ressorts de rappel à lames ou analogues, reliés d'une part au piston d'embrayage, d'autre part à la paroi radiale du carter de la roue d'impulseur, donne satisfaction. Néanmoins il peut être souhaitable de simplifier le montage du piston. Le but de la présente invention est de répondre à ce souhait et à cet effet, un appareil de transmission de couple hydrocinétique conforme à l'invention est caractérisé en ce que ledit piston d'embrayage est 3 2788094 élastiquement déformable en direction axiale, étant, en position de repos, maintenu soit écarté de la paroi radiale du carter de la roue d'impulseur soit dans une position de pressage, contre cette paroi, dudit disque intermédiaire, une pression d'huile agissant sur l'une des faces de ce piston d'embrayage permettant de le déformer élastiquement en direction axiale pour l'amener, respectivement, soit en position de pressage du disque intermédiaire contre la paroi radiale du carter de roue d'impulseur, soit en position écartée de cette paroi. De la sorte, le piston d'embrayage est beaucoup plus simple, puisqu'il constitue en lui-même un ressort. Il n'y a plus besoin de ressorts à lames ou autres entre le piston d'embrayage et la paroi radiale du carter de la roue d'impulseur, et la fabrication et le montage sont donc grandement simplifiés, en même temps que l'on obtient une économie notable de matière. L'invention peut se mettre en oeuvre selon plusieurs variantes, qui seront mieux comprises à la lecture des exemples donnés ci- dessous à titre nullement limitatif, avec référence aux figures du dessin ci-annexé 1 à 12 qui sont des vues en coupe axiale partielle de l'appareil de transmission de couple hydrocinétique au niveau du dispositif d'embrayage, ainsi que des figures 4a, 5a et 6a, qui sont des vues en coupe transversale partielle. Dans toutes les figures on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou éléments jouant le même rôle: 1 désigne la roue de turbine, dessinée en trait mixte; 2 désigne le carter de la roue d'impulseur (non repré- sentée), avec sa paroi radiale 2a, solidarisé, selon le bord de son ouverture centrale, d'un arbre centreur 3 par 4 2788094 un cordon de soudure 4. De façon également connue, l'arbre centreur 3 comporte un trou borgne 3a dans lequel peut être amenée de l'huile sous pression et qui peut commu- niquer par un orifice 3b avec une chambre C ménagée entre un piston d'embrayage élastique 8 et la paroi radiale 2a du carter 2 de la roue d'impulseur. Ce carter 2 peut être entraîné en rotation par un arbre menant, par l'intermédiaire de goujons ou analogues, non représentés, ceci de façon connue. 5 désigne le moyeu de la roue de turbine 1, moyeu pourvu d'un flasque 6 pour la fixation à la roue de turbine, par l'intermédiaire d'un cordon de soudure, de vis, ou des rivets référencés en 7. Le carter 2 est destiné à être solidarisé en rotation d'un arbre menant, tandis que le moyeu est destiné à être solidarisé en rotation d'un arbre mené. Le disque intermédiaire à garnitures de friction est référencé en 9, et sa partie périphérique s'étend entre la paroi radiale 2a du carter 2 et la partie péri- phérique 8p du piston 8, laquelle s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'appareil, alors que la partie médiane 8m du piston élastique 8 a une forme générale conique lui conférant une certaine élasticité à la manière d'une rondelle Belleville. On a aussi référencé en 10 un voile fixé au flasque 6 par les rivets 7 et qui sert à assurer la liaison entre la roue de turbine 1 et l'une des extrémités de ressorts hélicoïdaux d'amortissement 11, l'autre extré- mité de ces ressorts pouvant être pressée par des pattes 12 engrenées avec des pattes correspondantes à extension axiale 13 du disque intermédiaire 9. Les pattes 12 appartiennent à une rondelle de guidage. Ces dernières dispositions sont bien connues en elles-mêmes et n'ont pas besoin d'être décrites en détail. 2788094 Il suffira de rappeler ici qu'elles ont pour objet de transmettre élastiquement le couple du carter 2 de la roue d'impulseur à la roue de turbine 1 lorsque l'on souhaite ponter ou "by-passer" l'effet hydrocinétique de l'accouplement. Pour plus de précisions on se reportera au document WO 94/07058. De préférence, et dans tous les modes de réalisa- tion, on peut en outre prévoir qu'entre la partie centrale du piston d'embrayage 8 et le flasque 6 du moyeu 5 de la roue de turbine 1 est intercalée une bague de frottement 14 solidaire dudit flasque 6 en rotation, par exemple grâce à des pions 15 engagés dans des trous du flasque 6. Une description d'un système du même type est donnée dans le brevet des Etats-Unis n 5 383 540. Quant aux particularités des différentes variantes, elles sont les suivantes: - figure 1: le piston d'embrayage 8 possède dans sa partie centrale un moyeu 8c engagé sur la périphérie externe de l'extrémité de l'arbre centreur 3 et fixé à celui-ci par un cordon de soudure 161 disposé en bout de moyeu 5, du côté de la paroi radiale 2a. - figure 2: la disposition est semblable à celle de la figure 1, mais le cordon de soudure 162 est disposé à l'autre bout du moyeu 8c, du côté de la roue de turbine 1. - figure 3: la disposition générale est encore semblable à celle de la figure 1, mais le moyeu 8c du piston 8 est allongé et débouche à l'extérieur, entre la paroi radiale 2a et l'arbre centreur 3; le moyeu 8c est fixé à la paroi radiale 2a par un cordon de soudure 163 et à l'arbre centreur 3 par un cordon de soudure 164. Ainsi la liaison entre l'arbre centreur 3 et la paroi radiale 2a 6 2788094 est-elle réalisée par l'intermédiaire du moyeu 8c du piston d'embrayage élastique 8. - figure 4: la disposition est la même que sur les figures 1 et 2 pour ce qui est de la fixation de la paroi radiale 2a sur l'arbre centreur 3, mais ici le piston d'embrayage 8 est fixé par un simple sertissage 17 sur le bord d'un flasque 18 de l'arbre centreur 3. Plus précisément, le piston est dentelé extérieurement et est plus dur que le flasque 18 en sorte qu'il taille des sillons dans le flasque 18. - figure 5: la disposition est semblable à la précédente pour ce qui est de la fixation de la paroi radiale 2a sur l'arbre centreur 3, mais la partie centrale du piston 8 est fixée directement sur l'arbre centreur 3 par un double sertissage 19. - figure 6: la disposition est encore semblable à la précédente pour ce qui est de la fixation de la paroi radiale 2a sur l'arbre centreur 3, mais ici le piston d'embrayage 8 est fixé par un double sertissage 20 sur le bord d'un flasque 18 de l'arbre centreur 3. - figure 7: dans ce mode de réalisation, la partie centrale du piston d'embrayage 8 est rivetée sur un flasque 18 de l'arbre centreur 3, la tête de rivet 21 servant de cale d'espacement entre cette partie centrale et la paroi radiale 2a du carter 2 de roue d'impulseur. - figure 8: l'arbre centreur 3 fait partie intégrante du piston d'embrayage élastique 8, l'ensemble étant réalisé par exemple par emboutissage d'une tôle. - figure 9: le mode de réalisation est semblable au précédent pour ce qui concerne l'emboutissage de l'arbre centreur 3 et du piston élastique 8 en une seule pièce de tôle, mais le piston 8 est de moindre épaisseur, et la partie périphérique 8p du piston 8 est constituée 7 2788094 par un repli de la tôle, au niveau des garnitures de friction du disque intermédiaire 9. - figure 10: là encore, le mode de réalisation est semblable au précédent pour ce qui concerne l'emboutissage de l'arbre centreur 3 et du piston élastique 8 en une seule pièce de tôle, mais le piston 8 possède à sa base une partie amincie 22 constituant charnière et favorisant les déplacements axiaux de la partie périphérique 8p. - figures 11 et 12: là encore, le mode de réali- sation est semblable au précédent pour ce qui concerne l'emboutissage de l'arbre centreur 3 et du piston élastique 8 en une seule pièce de tôle, mais le piston 8 possède à sa base une partie en forme de soufflet 23 favo- risant également les déplacements axiaux de la partie périphérique 8p du piston. A la figure 11 on a représenté, comme dans les figures 1 à 10, le piston 8 en position inactive (de débrayage) au repos, mais il va de soi que sa position de repos pourrait aussi bien correspondre à une position active (d'embrayage) au repos, comme représenté à la figure 12. Plus précisément, l'élasticité du piston 8 tend à l'écarter de la paroi 2a au repos. Dans la figure 12, c'est l'inverse. Il est à noter que dans les modes de réalisation des figures 8 à 12, des dents d'espacement 24 laissant passer l'huile du trou borgne 3a à la chambre C sont prévues entre la base du piston 8 et la paroi radiale 2a du carter 2. On notera enfin que le piston élastique 8 pourra être réalisé en tout matériau approprié à sa fonction, par exemple de l'acier, une matière synthétique armée ou tout autre alliage ou composite. 8 2788094 Le soufflet 23, au lieu de s'étendre radialement, peut s'étendre axialement. Dans tous les cas, l'élasticité axiale du piston 8 est choisie de préférence pour qu'au repos le disque 9 soit serré entre le piston 8 et la paroi 2a. En cas de panne, le véhicule peut ainsi revenir au garage. Le déplacement axial possible du piston 8 est dû à sa forme et à la fixation de sa périphérie interne sur la paroi 2a ou une pièce solidaire de celle-ci. Le disque intermédiaire peut engrener directement avec le voile 10 ou une pièce solidaire de la roue de turbine. La rondelle de guidage appartient à un amortisseur de torsion et engrène par ses pattes 12 avec le disque 9. Des ressorts interviennent entre la rondelle de guidage et le voile 10. La rondelle de guidage peut avoir une autre forme. Deux rondelles de guidage peuvent être disposées de part et d'autre du voile 10. Toutes les formes sont admises. De même, le disque 9 peut être serré directement entre le piston 8 et le carter 2a. En variante, les garnitures de frottement ou de friction sont fixées sur le piston 8 et sur la paroi 2a. A la figure 12, des pattes solidaires de la paroi 2a peuvent pénétrer dans des ouvertures du piston 8 pour limiter les déplacements radiaux de celui-ci. 9 2788094 REVENDICATIONS 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 entre ladite roue de turbine (1) et une paroi radiale (2a) dudit carter, ledit piston d'embrayage, qui est solidaire en rotation du carter de la roue d'impulseur, ayant pour rôle de presser la partie périphérique d'un disque intermédiaire contre la paroi intérieure du carter de la roue d'impulseur, ce disque intermédiaire étant agencé afin d'entraîner alors en rotation la roue de turbine, caractérisé en ce que ledit piston d'embrayage (8) est élastiquement déformable en direction axiale, étant, en position de repos, maintenu soit écarté de la paroi radiale (2a) du carter (2) de la roue d'impulseur soit dans une position de pressage, contre cette paroi, dudit disque intermédiaire (9), une pression d'huile agissant sur l'une des faces de ce piston d'embrayage (8), permettant de le déformer élastiquement en direction axiale pour l'amener, respectivement, soit en position de pressage du disque intermédiaire (9) contre la paroi radiale (2a) du carter de roue d'impulseur, soit en position écartée de cette paroi. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston d'embrayage (8) a une partie médiane o10 2788094 (8m) de forme générale conique, suivie d'une partie périphérique (8p) qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'appareil. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'entre la partie centrale du piston d'embrayage (8) et un flasque (6) d'un moyeu (5) de la roue de turbine (1) est intercalée une bague de frottement (14) solidaire dudit flasque (6) en rotation. 4. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que le piston d'embrayage (8) possède dans sa partie centrale un moyeu (8c) solidaire de la paroi radiale (2a) du carter (2). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyeu (8c) est engagé sur l'extrémité d'un arbre centreur (3) sur lequel est fixée ladite paroi radiale (2a) du carter (2) de roue d'impulseur, ledit moyeu (8c) étant fixé sur cet arbre centreur (3) par un cordon de soudure (161) disposé en bout de moyeu, du côté de ladite paroi radiale (2a). 6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyeu (8c) est engagé sur l'extrémité d'un arbre centreur (3) sur lequel est fixée ladite paroi radiale (2a) du carter (2) de roue d'impulseur, ledit moyeu (8c) étant fixé sur cet arbre centreur (3) par un cordon de soudure (162) disposé en bout de moyeu, du côté de la roue de turbine (1). 7. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyeu (8c) est allongé et engagé sur l'extrémité d'un arbre centreur (3) sur lequel est fixée ladite paroi radiale (2a) du carter (2) de roue d'impulseur, ledit moyeu (8c) étant fixé sur cet arbre centreur (3) par un cordon de soudure (164) et sur la l1n 2788094 paroi radiale (2a) de carter de roue d'impulseur (2) par un cordon de soudure (163). 8. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston d'embrayage (8) est fixé par un simple sertissage (17) sur le bord d'un flasque (18) de l'arbre centreur (3). 9. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie centrale du piston (8) est fixée directement sur l'arbre centreur (3) par un double sertissage (19). 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston d'embrayage (8) est fixé par un double sertissage (20) sur le bord d'un flasque (18) de l'arbre centreur (3). 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie centrale du piston d'embrayage (8) est rivetée sur un flasque (18) de l'arbre centreur (3), la tête de rivet (21) servant de cale d'espacement entre cette partie centrale et la paroi radiale (2a) du carter (2) de roue d'impulseur. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'arbre centreur (3) fait partie intégrante du piston d'embrayage élastique (8), l'ensemble étant réalisé par exemple par emboutissage d'une tôle. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que, s'agissant d'une tôle mince, la partie périphérique (8p) du piston (8) est constituée par un repli de la tôle, au niveau de garnitures de friction du disque intermédiaire (9). 14. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le piston élastique (8) possède à sa 12 2788094 base une partie amincie (22) constituant charnière et favorisant les déplacements axiaux de la partie périphé- rique (8p). 15. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le piston (8) possède à sa base une partie en forme de soufflet (23) favorisant également les déplacements axiaux de la partie périphérique (8p) du piston.