Brevet FR2803350A1 — publié le 20010706

L'invention concerne un viscocoupleur comprenant deux pièces logées l'une dans l'autre, pouvant tourner l'une par rapport à l'autre autour d'un axe longitudinal commun, et se présentant sous forme de moyeu et de carter pour la transmission d'un couple entre ces pièces tournantes, qui est conditionnée par une différence de vitesse de rotation positive entre la première et la seconde des pièces tournantes qui forment une chambre annulaire remplie d'un fluide hautement visqueux, dans laquelle sont disposés de manière alternée dans la direction longitudinale, des premiers disques de coupleur qui sont liés de manière fixe en rotation à la première des pièces tournantes, et des seconds disques de coupleur, qui peuvent être liés de manière fixe en rotation à la seconde des pièces tournantes. L'utilisation de viscocoupleurs dans la ligne de transmission de véhicules comprenant un premier essieu constamment entraîné et un second essieu entraîné en cas de nécessité, les pièces du coupleur étant reliées à un côté menant (entraînement) et à un côté mené (sortie) dans une ligne de transmission vers le second essieu, est connue et représente l'application la plus fréquente de viscocoupleurs. Il est dans ce cas également déjà connu de combiner le viscocoupleur à un agencement de roue libre qui verrouille dans le cas d'une avance du côté menant par rapport au côté mené, et qui libère le viscocoupleur dans le cas d'une avance du côté mené par rapport au côté menant, cela étant valable dans chaque cas pour la marche avant du véhicule. L'inconvénient de ceci réside dans le fait 2 2803350 qu'en marche arrière, c'est à dire en cas d'inversion du sens de rotation, la roue libre libère le viscocoupleur, et qu'un entraînement du second essieu, par un relais vers ce second essieu, n'est pas possible, même en cas d'absence totale d'adhérence sur le premier essieu. La suppression de cet inconvénient nécessite un dispositif de commande supplémentaire, par lequel la roue libre, en cas de marche arrière, est à nouveau ignorée. A partir de là, le but de la présente invention consiste à fournir un viscocoupleur, qui dans le sens de rotation usuel, c'est à dire en cas de marche avant pour l'utilisation dans un véhicule, remplisse les fonctions connues d'un viscocoupleur librement commutable, et qui pour un sens de rotation inverse, c'est à dire de manière correspondante en marche arrière, et en cas de glissement ou patinage sur le premier essieu moteur, peut être verrouillé sans autres façons. Ce but est atteint grâce à un agencement de roue libre fonction d'une différence de vitesses de rotation comprenant deux pièces annulaires et entre elles des corps de coincement, qui est inséré de manière active entre l'une des pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre et un support de disques portant au moins une partie des disques de coupleur, à savoir celle que porte l'une des pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et qui, en cas de transfert de couple dans une première direction, pour une différence de vitesses positive entre la première et la seconde 3 2803350 des pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, verrouille dans les deux sens de rotation de ses pièces annulaires, au moins au-dessus d'une accélération de rotation ou angulaire relative, et qui, en cas de transfert de couple dans la seconde direction, pour une différence de vitesses de rotation négative entre la première et la seconde des pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, commute en position libre dans les deux sens de rotation de ses pièces annulaires. Le support de disques cité peut ici également porter tous les disques de ladite une des pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. Dans la mesure o seule une partie des disques de coupleur peut être couplée par l'intermédiaire du support de disques, à la pièce tournante correspondante, tandis que les disques de coupleur restants, associés à cette pièce, sont liés en permanence de manière fixe en rotation à cette pièce, le coupleur dispose dans la plage de différence de vitesses de rotation débutant à zéro, tout d'abord d'une courbe caractéristique d'un viscocoupleur usuel. Par la mise en circuit supplémentaire de la seconde partie des disques de coupleur par l'intermédiaire du support de disques, en fonction d'une différence de vitesses de rotation minimale, il est possible de produire, à partir d'une différence de vitesses de rotation déterminée, un passage à la courbe caractéristique d'un viscocoupleur correspondant plus grand. 4 2803350 Si la mise en circuit supplémentaire du support de disques est produite en fonction d'une accélération de rotation relative, on change, indépendamment de la différence de vitesses de rotation absolue, en fonction de l'accélération de rotation, d'une courbe caractéristique à l'autre courbe caractéristique. Si tous les disques de coupleur de l'une des pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, peuvent être couplés à cette pièce ou être découplés de celle- ci, la caractéristique du viscocoupleur usuel est supprimée, et le coupleur peut globalement être mis en circuit, soit en fonction de la différence de vitesses de rotation, soit en fonction de l'accélération de rotation ou accélération angulaire. L'effet avantageux de cette caractéristique réside dans le fait que pour une marche de manoeuvre, le viscocoupleur conforme à l'invention, ne verrouille pas ou verrouille peu, et que le second essieu n'est accouplé de manière active que lorsqu'il apparaît un glissement ou patinage considérable sur le premier essieu moteur. Les contraintes de déformation de la ligne de transmission lors de manoeuvres, devant être évitées, ne peuvent ainsi pas se produire. Cela est ici valable de la même manière pour la marche avant comme pour la marche arrière. Lors du changement de sens du transfert du couple, c'est à dire en cas de différence de vitesses de rotation négative (essieu avant forcé en rotation par l'essieu arrière) la roue libre déverrouille dans tous les cas. Cet état de marche n'est, de manière réaliste, 2803350 envisageable qu'en marche avant, c'est à dire pour le cas du premier essieu moteur bloqué. Selon une configuration particulière, l'agencement de roue libre peut comporter des corps de coincement maintenus dans une cage qui peut être freinée (retenue) par rapport à l'une desdites pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et dont le freinage (la retenue) produit le blocage de la roue libre. A cet effet, il est notamment prévu que la cage soit reliée à un disque de freinage, qui se situe à l'intérieur de la chambre annulaire étanche, et qui est placé au voisinage d'une paroi radiale de l'autre desdites pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. Lors d'un accroissement lent de la différence de vitesses de rotation entre les disques de coupleur de la première partie et des disques de coupleur reliés au support de disque, ces derniers sont entraînés à la même vitesse. Dans le cas d'un accroissement brutal et/ou d'une différence de vitesses supérieure, le disque de la cage reste en retrait, avec la paroi voisine de l'autre pièce, par rapport à l'autre dite une pièce, de sorte que la roue libre bloque et que le support de disques est couplé à la seconde pièce. Le viscocoupleur devient ainsi actif ou commute vers une autre caractéristique. D'après une configuration de l'invention, les corps de coincement sont supportés par rapport à l'une desdites pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, en étant maintenus chacun entre des moyens élastiques de ressort dans une position centrée qui 6 2803350 libère la roue libre, cette position centrée étant considérée par rapport à ladite une desdites pièces, dans la direction périphérique de cette dernière. Les corps de coincement de la roule libre se trouvent dans une position centrale entre des surfaces en rampe sur l'une des pièces annulaires citées, tandis qu'ils coopèrent avec une surface annulaire centrée de l'autre des pièces annulaires citées. Des moyens élastiques de ressort sont prévus, qui ramènent les corps de coincement, en direction périphérique, dans la position centrale de non verrouillage. Finalement, l'invention concerne également l'utilisation d'un viscocoupleur du type de celui qui vient d'être décrit, dans une ligne de transmission d'un véhicule comportant un essieu constamment entraîné et un second essieu entraîné en cas de nécessité, les pièces du coupleur étant reliées à un côté menant (entraînement) et un côté mené (sortie) dans une ligne de transmission vers le second essieu; la pièce qui comprend le support de disques pouvant être commandé par la roue libre, est ici reliée au côté mené. Dans la suite, l'invention va être décrite plus en détail au regard de deux exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: un coupleur conforme à l'invention dans une première version en coupe longitudinale en coupe transversale; 7 2803350 un coupleur conforme à l'invention dans une seconde version en coupe longitudinale en coupe transversale. Les figures 1A et 1B montrent un viscocoupleur qui comprend un moyeu 11 pouvant être relié au côté menant (entraînement) dans une ligne de transmission, et qui comprend également un carter 12 pouvant être relié au côté mené (sortie) dans une ligne de transmission. A cet effet, le moyeu possède une denture intérieure 13, et le carter 12, qui est d'une construction en plusieurs parties, présente quant à lui une denture intérieure 14. Les deux pièces 11, 12 sont rendues mutuellement étanches par l'intermédiaire de joints d'étanchéité lisses 15, 16, et forment une chambre annulaire 17. Le moyeu 11 possède une denture extérieure 18 sur laquelle sont maintenus de manière fixe en rotation et axialement flottante, des premiers disques de coupleur 19. Des seconds disques de coupleur sont prévus de manière alternée, dans la direction longitudinale, avec les disques de coupleur 19, et sont maintenus de manière fixe en rotation et axialement flottante dans une denture intérieure 21 d'un support de disques 22. Ce support de disques 22 peut être couplé au carter 12 par l'intermédiaire d'une roue libre 23, la roue libre étant essentiellement constituée d'un anneau intérieur 24 relié de manière fixe au carter 12 et présentant une surface annulaire extérieure 25, d'un anneau extérieur 26 à surface intérieure en rampe 27, qui est relié de manière fixe en rotation au support de disques 22, et d'un grand 8 2803350 nombre de corps de coincement 28 répartis en périphérie. Les corps de coincement sont maintenus dans une cage 29 sur laquelle est fixé un disque de freinage 30. Celui-ci se trouve au voisinage d'une paroi radiale du carter 12, et interagit ainsi avec celle-ci. Comme le laisse entrevoir la section transversale, la surface annulaire 25 de l'anneau intérieur 24 est purement cylindrique, de sorte que pour une direction de rotation relative du carter 12 par rapport à la cage avec le disque de freinage 30, il n'est pas possible de produire un effet de verrouillage. A l'inverse sur la surface en rampe 27 de l'anneau extérieur 26, des deux côtés de la position centrale représentée de chacun des corps de coincement 28, sont prévues des rampes 31, 32, de sorte que dans le cas d'une rotation relative du support de disques 22 par rapport à la cage 29 avec le disque de freinage 30, il se produit un blocage immédiat de la roue libre. Des ressorts non représentés en détail, engendrent des forces de rappel en cas de déplacement des corps de coincement 28 dans la direction périphérique relativement à l'anneau extérieur 26. Les figures 2A et 2B montrent un viscocoupleur qui comprend un moyeu 11 pouvant être relié au côté menant (entraînement) dans une ligne de transmission, et qui comprend également un carter 12 pouvant être relié au côté mené (sortie) dans une ligne de transmission. A cet effet, le moyeu possède une denture intérieure 13, et le carter 12, qui est d'une construction en plusieurs parties, présente quant à lui une denture intérieure 14. Les deux pièces sont rendues 9 2803350 mutuellement étanches par l'intermédiaire de joints d'étanchéité lisses 15, 16, et forment une chambre annulaire 17. Le moyeu 11 possède une denture extérieure 18 sur laquelle sont maintenus de manière fixe en rotation et axialement flottante, des premiers disques de coupleur 19. Des seconds disques de coupleur d'un premier jeu de disques, sont prévus de manière alternée, dans la direction longitudinale, avec les disques de coupleur 19, et sont maintenus de manière fixe en rotation et axialement flottante dans une denture intérieure 21 d'un support de disques 22. A la suite de ceux-ci sont prévus, également de manière alternée avec les disques de coupleur 19, des seconds disques de coupleur 20' d'un second jeu de disques, qui sont maintenus de manière fixe en rotation et axialement flottante dans une denture intérieure 21' du carter 12. Le support de disques 22 peut être couplé au carter 12 par l'intermédiaire d'une roue libre 23, la roue libre étant essentiellement constituée d'un anneau intérieur 24 relié de manière fixe au carter 12 et présentant une surface annulaire extérieure 25, d'un anneau extérieur 26 à surface intérieure en rampe 27, qui est relié de manière fixe en rotation au support de disques 22, et d'un grand nombre de corps de coincement 28 répartis en périphérie. Les corps de coincement sont maintenus dans une cage 29 sur laquelle est fixé un disque de freinage 30. Celui-ci se trouve au voisinage d'une paroi radiale du carter 12, et interagit ainsi avec celle-ci. Comme le laisse entrevoir la section transversale, la surface annulaire de l'anneau intérieur 24 est purement cylindrique, de sorte que pour une direction de rotation relative du 2803350 carter 12 par rapport à la cage avec le disque de freinage 30, il n'est pas possible de produire un effet de verrouillage. A l'inverse sur la surface en rampe 27 de l'anneau extérieur 26, des deux côtés de la position centrale représentée de chacun des corps de coincement 28, sont prévues des rampes 31, 32, de sorte que dans le cas d'une rotation relative du support de disques 22 par rapport à la cage 29 avec le disque de freinage 30, il se produit un blocage immédiat de la roue libre. Des ressorts non représentés en détail, engendrent des forces de rappel en cas de déplacement des corps de coincement 28 dans la direction périphérique relativement à l'anneau extérieur 26. Il 2803350 REVENDICATIONS 1. Viscocoupleur comprenant deux pièces (11, 12) logées l'une dans l'autre, pouvant tourner l'une par rapport à l'autre autour d'un axe longitudinal A commun, et se présentant sous forme de moyeu et de carter pour la transmission d'un couple entre ces pièces tournantes (11, 12), qui est conditionnée par une différence de vitesse de rotation positive entre la première et la seconde des pièces tournantes qui forment une chambre annulaire (17) remplie d'un fluide hautement visqueux, dans laquelle sont disposés de manière alternée dans la direction longitudinale, des premiers disques de coupleur (19) qui sont liés de manière fixe en rotation à la première des pièces tournantes, et des seconds disques de coupleur (20), qui peuvent être liés de manière fixe en rotation à la seconde des pièces tournantes, caractérisé par: un agencement de roue libre (23) comprenant deux pièces annulaires (24, 26) et entre elles des corps de coincement (28), qui est inséré de manière active entre l'une des pièces (11, 12) pouvant tourner l'une par rapport à l'autre et un support de disques (22) portant au moins une partie des disques de coupleur (20), à savoir celle que porte l'une des pièces (11, 12) pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et qui, en cas de transfert de couple dans une première direction, pour une différence de vitesses positive entre la première et la seconde des pièces (11, 12) pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, verrouille dans les deux sens de rotation de ses pièces annulaires (24, 26), au moins au-dessus d'une accélération de rotation 12 2803350 relative, et qui, en cas de transfert de couple dans la seconde direction, pour une différence de vitesses de rotation négative entre la première et la seconde des pièces (11, 12) pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, commute en position libre dans les deux sens de rotation de ses pièces annulaires (24, 26). 2. Viscocoupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps de coincement (28) de l'agencement de roue libre (23) sont maintenus dans une cage (29) qui peut être freinée (retenue) par rapport à l'une (11) desdites pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et dont le freinage (la retenue) produit le blocage de la roue libre. 3. Viscocoupleur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cage (29) est reliée à un disque de freinage (30) , qui se situe à l'intérieur de la chambre annulaire (17) étanche, et qui est placé au voisinage d'une paroi radiale de l'autre (12) desdites pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. 4. Viscocoupleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les corps de coincement (28) sont supportés par rapport à l'une (11) desdites pièces pouvant tourner l'une par rapport à l'autre en étant maintenus chacun entre des moyens élastiques de ressort, dans une position centrée qui libère la roue libre (23), cette position centrée étant considérée par rapport à ladite une (11) desdites pièces, dans sa direction périphérique. 13 2803350 5. Utilisation d'un viscocoupleur selon l'une des revendications 1 à 4 dans une ligne de transmission d'un véhicule comportant un essieu constamment entraîné et un second essieu entraîné en cas de nécessité, les pièces du coupleur étant reliées à un côté menant (entraînement) et un côté mené (sortie) dans une ligne de transmission vers le second essieu, caractérisée en ce que la pièce (12) comprenant le support de disques (22) pouvant être commandé par la roue libre (23), est reliée au côté mené.