Brevet FR2803645A1 — publié le 20010713

La présente invention concerne un convertisseur de couple hydrodynamique qui comprend: - une roue de pompe agencée l'intérieur d'un carter, une roue de turbine et un distributeur de turbine, ainsi que - un accouplement de contournement du convertisseur comportant un piston mobile axialement, - un amortisseur d'oscillations de torsion comportant un élément d'entrée et un élément de sortie qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre en opposition au moins à la force de rappel d'accumulateurs de force agencés entre eux. De tels convertisseurs de couple hydrodynamiques sont connus, par exemple, par le brevet allemand référencé DE-OS 44 31 640. Dans ces convertisseurs de couple de l'état de la technique, la connexion entre l'élément de la sortie de l'amortisseur et le moyeu de sortie est réalisée, soit sous forme de denture, soit sous forme de connexion rivetée entre ces éléments. Ceci souffre de l'inconvénient que la position axiale n'est pas fixée ou bien qu'il faut utiliser des éléments additionnels. C'est le but de l'invention que de réaliser un convertisseur de couple hydrodynamique du type mentionné dans l'introduction qui puisse être fabriqué de façon simple et économique par rapport à l'état de la technique. C'est en outre le but de l'invention que de réaliser un convertisseur de couple qui permette des économies d'encombrement car les espaces réservés pour les convertisseurs de couple deviennent sans cesse plus étroits. Selon un premier aspect de la présente invention, ces buts sont atteints par un convertisseur de couple hydrodynamique du type mentionné dans l'introduction, pourvu d'un moyeu de sortie, par le fait qu'une connexion en engagement positif est établie par matage entre l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et le moyeu de sortie. Le matage entre l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et le moyeu de sortie peut être agencé sur un arc de cercle qui est agencé presque à la même auteur radiale que la connexion entre la roue de turbine et le moyeu de sortie. Ceci signifie que le matage et la connexion entre le moyeu de sortie et l'enveloppe de la turbine sont attachés radialement non loin l'un de l'autre. Selon une autre modalité avantageuse, le matage entre l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et le moyeu de sortie est agencé sur un arc de cercle et les zones matées alternent avec des zones non matées disposées entre elles. Selon un deuxième aspect, la présente invention réalise un convertisseur de couple hydrodynamique qui comprend: - une roue de pompe agencée à l'intérieur d'un carter, une roue de turbine et un distributeur de turbine, ainsi que - un accouplement de contournement du convertisseur, par exemple un accouplement à lamelles comportant un piston mobile axialement, - un amortisseur d'oscillations de torsion comportant un élément d'entrée et un élément de sortie qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre en opposition au moins à la force de rappel d'accumulateurs de force agencés entre eux, - moyeu de sortie, caractérisé en ce que l'accouplement à lamelles comporte au moins un support de lamelles, au moins un support de lamelles étant réalisé d'un seul tenant avec un composant qui constitue l'élément d'entrée. Dans un tel convertisseur de couple, l'élément d'entrée peut comporter au moins un disque latéral, le support de lamelles étant réalisé seul tenant avec un disque latéral. Selon un troisième aspect, la présente invention réalise un convertisseur de couple hydrodynamique qui comprend: - roue de pompe agencée à l'intérieur d'un carter, une roue de turbine et un distributeur de turbine, ainsi que - un accouplement de contournement du convertisseur comportant un piston mobile axialement, - un amortisseur d'oscillations de torsion comportant un élément d'entrée et un élément de sortie qui peuvent tourner l'une par rapport l'autre en opposition au moins à la force de rappel d'accumulateurs de force agencés entre elles, - un moyeu de sortie (15), caractérisé par son fonctionnement et sa configuration particuliers qui correspondent aux documents de la présente demande. Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposés ci-dessus, ainsi que d'autres, ressortiront davantage à l'homme de l'art la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une représentation en coupe transversale d'un convertisseur de couple; la Fig. 2 est une représentation d'une partie d'un convertisseur de couple; et la Fig. 2a est une vue d'un matage. la Figure 1 représente un convertisseur de couple hydrodynamique 1 de l'état de la technique qui peut être prévu à l'intérieur d'un train d'entraînement d'un véhicule automobile, à moteur et boîte de vitesses, la boite vitesses étant de préférence une boîte de vitesses à plusieurs rapports à commutation automatisée ou une boîte de vitesses à variation continue, à poulies coniques et à enroulement, par exemple une boîte dite CVT selon les initiales du terme anglo-saxon continuously variable transmission. Le convertisseur de couple 1 comporte un carter qui peut être entraîne par le côté moteur et qui se compose de deux coquilles 2, 3 de carter qui sont avantageusement connectées entre elles, de façon fixe en rotation et étanche aux fluides, au moyen d'une soudure périphérique. A l'intérieur du carter, une roue 4 de pompe est connectée de façon fixe en rotation au carter, la première coquille 2 de carter étant réalisée sous forme de coquille de la roue 4 de pompe et portant les aubes de la roue de pompe. A l'intérieur du carter sont en outre reçus une roue 5 de turbine et un distributeur 6 de turbine qui peuvent être entraînés dans le circuit fluidique hydrodynamique du convertisseur, la roue de pompe entraînée sur le côté moteur intervenant à la source du circuit de fluide. Le distributeur 6 de turbine est reçu sur un moyeu 8 de distributeur de turbine qui peut être supporté contre un arbre fixe sur le boîtier au moyen d'un accouplement 9 à roue libre, par exemple une roue libre à rouleaux, dans la zone conversion du convertisseur de couple et qui peut tourner dans la zone d'accouplement du convertisseur. La roue 5 turbine comporte une coquille 11 de roue de turbine qui est pourvue d'aubes 12a, la roue de pompe et le distributeur de turbine étant également pourvus d'aubes. La roue de turbine est connectée à un moyeu de sortie 15 dans la zone radialement intérieure de la coquille de roue de turbine. Sur sa surface cylindrique creuse radialement intérieure, le moyeu de sortie 15 comporte une denture intérieure 30, par exemple une denture d'entraînement, pour recevoir un arbre d'entrée de boîte et lui être connecté de façon fixe en rotation pour l'entraîner, cet arbre comportant aussi lui-même denture d'entraînement, sous forme de denture extérieure. Le convertisseur de couple hydrodynamique 1 comporte en outre un amortisseur 40 d'oscillations de torsion. L'amortisseur 40 d'oscillations de torsion comporte un élément d'entrée et un élément de sortie, l'élément d'entrée et l'élément de sortie pouvant tourner l'un par rapport à l'autre dans une plage angulaire préalablement définissable en opposition à une force de rappel d'accumulateurs de force agencés entre ces éléments, par exemple des ressorts. L'élément d'entrée se compose essentiellement d'un premier disque latéral 41 et d'un deuxième disque latéral 42 qui sont reliés entre eux de façon fixe en rotation par le moyen de connexion 46, par exemple par des rivets. Au moins l'un des disques latéraux 41 et 42 est fabriqué sous forme de disque sensiblement circulaire en tôle. Les disques latéraux 41 et 42 comportent des renflements ou des fenêtres 47, 48 qui reçoivent au moins partiellement les accumulateurs de force 49 en direction périphérique et qui forment, en vue en direction périphérique des butées de fin de course pour l'application des accumulateurs de force. De cette manière, une transmission de couple peut s'effectuer sur les accumulateurs de force à partir de l'élément d'entrée de l'amortisseur 40. Les récepteurs d'accumulateurs de force peuvent être formés par des ouvertures dans les éléments latéraux ou par des renflements étanches aux fluides dans les éléments latéraux. Les accumulateurs de force sont de préférence réalisés sous forme de ressorts en arc. Mais ils peuvent aussi être réalisés sous forme de ressorts droits selon un autre exemple de réalisation. Le disque latéral 41 peut également être déformé plastiquement en direction axiale dans sa plage radialement intérieure, de sorte que le contact de denture entre l'élément d'entrée de l'amortisseur et le moyeu de turbine effectue au moyen d'une denture dans la zone de la plage intérieure, en saillie en direction axiale, du disque latéral. Entre les disques latéraux 41 et 42 qui constituent l'élément d'entrée de l'amortisseur 44 est reçu axialement un composant circulaire 50 en forme disque, qui forme l'élément de sortie de l'amortisseur 40. Le composant 50 en forme de disque, par exemple une bride, comporte des récepteurs 51, par exemple des fenêtres, dans lesquels sont reçus les accumulateurs de force 49 de l'amortisseur 40. Les fenêtres comportent, en direction périphérique, des butées de fin de course qui représentent une surface d'appui pour les enroulements finaux des accumulateurs de force pour la transmission de couple. Le flux de couple s'effectue partir des deux disques latéraux 41, 42 par l'intermédiaire des surfaces d'extrémité des fenêtres de ressort sur les accumulateurs de force 49, et à partir de ces derniers sur la bride 50, par l'intermédiaire des enroulements finaux des accumulateurs de force. Les zones de réception des accumulateurs de force 49 comportent des zones d'appui situées radialement à l'extérieur qui entourent les accumulateurs de force au moins partiellement en direction radiale. Ces zones servent à maintenir en opposition à la force centrifuge les amortisseurs de force à l'intérieur des zones de réception disques latéraux et de l'abri. Le convertisseur de couple comporte en outre un accouplement 60 de contournement de convertisseur. L'accouplement de contournement de convertisseur peut être configuré en tant qu'accouplement à un seul disque ou en tant qu'accouplement à lamelles. La Figure 2 représente un détail d'un convertisseur de couple hydrodynamique 100. La turbine 105 est connectée au moyeu de sortie 115 au moyen d'une connexion soudée 170. L'amortisseur comporte un élément d'entrée 150 et un élément de sortie 160. L'élément d'entrée 150 est constitué de deux tôles latérales 151 et 152 qui sont reliées entre elles radialement à l'extérieur, par exemple en étant rivetées, comme représenté par un rivet 153. Une connexion fixe axialement et fixe à rotation entre ces derniers peut aussi être réalisée d'une autre manière. Des accumulateurs de force 180 sont agencés dans le flux de force entre l'élément d'entrée et l'élément de sortie de l'amortisseur. Un disque friction peut également être agencé entre eux. L'élément de sortie 160 comporte radialement à l'intérieur denture de Hirth 161 et est maté avec le moyeu de sortie. Le matage de la matière du moyeu de sortie est agencé sensiblement sur un cercle d'un diamètre défini. De préférence, le matage ne s'effectue que partiellement sur le diamètre du cercle, c'est-à-dire que la matière est matée non pas sur toute la périphérie, mais que des zones de matage 163 sont agencées en alternance avec des zones 164 sans matage, comme représenté à la Figure 2a. L'avantage du matage partiel consiste en son applicabilité particulière pour des matages sur de grands diamètres. Dans ce cas, il est inutile d'exercer les pressions ou les forces importantes qui sont classiquement exigées lorsque le matage s'effectue de la façon habituelle, sur tout le diamètre de cercle. La turbine peut avantageusement être connectée à l'élément d'entrée de l'amortisseur, au lieu de l'être au moyeu de sortie. L'élément d'entrée de l'amortisseur est connecté à l'accouplement de contournement de convertisseur. Si l'accouplement de contournement du convertisseur est réalisé sous forme d'accouplement à lamelles, l'élément d'entrée de l'amortisseur 150 est lui aussi réalisé avantageusement sous forme de support de lamelles, par exemple un support interne de lamelles ou un support externe de lamelles. Ceci signifie que le support de lamelles est configuré d'un seul tenant avec un disque latéral 151 de l'élément d'entrée, ou que le support de lamelles et le disque latéral sont formés d'un seul élément. Le support de lamelles est réalisé, dans le présent exemple de réalisation, sous forme de la zone, du disque latéral 150, qui s'étend en direction axiale. L'autre support correspondant de lamelle n'est pas représenté à cette figure. La bride 160 est connectée radialement à l'intérieur au moyeu de sortie en tant que composant en forme de disque. De façon avantageuse, la bride est connectée au moyeu 115 par un matage partiel. fabrication économique de l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscil-lations en torsion est ainsi atteinte, le composant de la bride pouvant par exemple être réalisé de façon simple sous forme de pièce estampée et être connectée au moyeu. De façon particulièrement avantageuse, lorsque la bride et du moyeu sont deux éléments fabriqués séparément et sont connectés par matage, il est possible de sélectionner des matières diverses pour la fabrication des deux composants. Ceci permet d'éviter de fabriquer en une seule pièce le moyeu et la bride par un procédé de fabrication onéreux et difficile, comme la fabrication de moyeux à brides réalisés d'un seul tenant frittage. La connexion, par exemple le matage, de la bride et du moyeu de sortie s'effectue dans une zone du moyeu de sortie qui est en saillie direction axiale, cette zone en saillie en direction axiale étant configuree sous forme d'appendice. Les accumulateurs de force sont reçus à l'intérieur de leurs récepteurs, les accumulateurs de force étant configurés selon un exemple de réalisation avantageux sous forme d'accumulateurs de force préalablement courbés, dont le contour radialement extérieur se conforme sensiblement en vue de côté aux fenêtres sensiblement en forme de segments circulaires. Selon un autre exemple de réalisation, les accumulateurs de force sont en forme d'accumulateurs de force non courbés, par exemple enroulés de façon cylindrique, qui sont insérés dans les fenêtres lors du montage en exerçant une force. Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres particularités qui ne sont jusqu'' exposées que dans la description et/ou les dessins. Des références employées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous-revendications respectives; il faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome de l'objet des particularités des sous-revendications concernées. Mais les objets de ces sous- revendications constituent aussi des inventions autonomes, qui représentent une configuration indépendante des objets des sous-revendications précedentes. L'invention n'est pas non plus limitée à l'exemple ou aux exemples de réalisation de la description. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des particularités ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi où ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage. REVENDICATIONS 1. Convertisseur de couple hydrodynamique qui comprend: - une roue de pompe agencée l'intérieur d'un carter, une roue de turbine et un distributeur de turbine, ainsi que - un accouplement de contournement du convertisseur comportant un piston mobile axialement, - un amortisseur (40) d'oscillations de torsion comportant un élément d'entrée et un élément de sortie qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre en opposition au moins à la force de rappel d'accumulateurs de force agencés entre eux, - un moyeu de sortie (15), caractérisé en ce qu'une connexion en engagement positif est établie par matage entre l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et le moyeu de sortie. 2. Convertisseur de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matage (163) entre l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et le moyeu de sortie (15) est agencé sur un arc de cercle qui est agencé presque à la même auteur radiale que la connexion entre la roue de turbine et le moyeu de sortie. 3. Convertisseur de couple selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matage (163) entre l'élément de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et le moyeu de sortie est agencé sur un arc de cercle et les zones matées alternent avec des zones non matées (164) disposées entre elles. 4. Convertisseur de couple hydrodynamique qui comprend: - une roue de pompe agencée l'intérieur d'un carter, une roue de turbine et un distributeur de turbine, ainsi que - un accouplement de contournement du convertisseur, par exemple un accouplement à lamelles comportant un piston mobile axialement, - un amortisseur d'oscillations de torsion comportant un élément d'entrée et un élément de sortie qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre en opposition au moins la force de rappel d'accumulateurs de force agencés entre eux, - un moyeu de sortie, caractérisé en ce que l'accouplement à lamelles comporte au moins un support (151) de lamelles, au moins un support de lamelles étant réalisé d'un seul tenant avec un composant qui constitue l'élément d'entrée (150). 5. Convertisseur de couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément d'entrée (150) comporte au moins un disque latéral (151) et le support de lamelles est réalisé d'un seul tenant avec un disque latéral.