Brevet FR2819563A1 — publié le 20020719

L'invention se concerne un visco-accouplement comportant deux pièces en rotation l'une par rapport à l'autre autour d'un axe longitudinal commun, qui comprend une chambre annulaire remplie avec un liquide hautement visqueux dans laquelle sont agencées en alternance en direction longitudinale des premières lamelles d'accouplement reliées solidairement en rotation à la première des pièces, et des secondes lamelles d'accouplement susceptibles d'être accouplées à la seconde des pièces, les secondes lamelles io d'accouplement étant agencées en alternance avec des anneaux de serrage dans la seconde des pièces qui sont à leur tour reliés solidairement en rotation à la seconde des pièces, et comportant un premier dispositif de déplacement axial qui agit axialement sur les secondes lamelles d'accouplement et sur les anneaux de serrage et qui bloque ceux-ci les uns par rapport aux autres et par rapport à la seconde des pièces. Il est connu d'utiliser un visco-accouplement dans le train d'entraînement d'un véhicule comportant un premier essieu entraîné en permanence et un second essieu entraîné en cas de besoin, les pièces de l'accouplement étant reliées par un côté menant et par un côté mené dans un train d'entraînement au second essieu. Dans ce cas, il est déjà connu de combiner le visco-accouplement avec un dispositif de commutation à commande libre, de relier un lot des lamelles d'accouplement, agencées en alternance avec des anneaux de serrage dans la pièce correspondante de l'accouplement, à cette pièce de l'accouplement ou bien de le découpler de celle-ci au moyen d'un dispositif de déplacement axial. Dans ce cas, les paramètres de fonctionnement desquels dépend cette opération de commutation peuvent être choisis librement (DE 40 36 230 C2 et DE 41 07 240 C2). Pour réaliser le dispositif de déplacement correspondant, on a déjà fait des propositions différentes. Dans ce cas, il est en outre connu de combiner le visco-accouplement avec un agencement à course libre qui se bloque lors d'une avance du côté menant par rapport au côté mené et qui libère le visco- accouplement lors d'une avance du côté mené par rapport au côté menant, ceci s'appliquant au roulement du véhicule en marche avant. Ceci présente l'inconvénient que lors d'un roulement en marche arrière, c'est-à-dire lors d'une inversion de la direction de rotation, la course libre libère le visco-accouplement et que même lors de l'absence complète d'une attaque au niveau du premier essieu, le second essieu n'est pas mis en circuit. Pour pallier cet inconvénient, on doit prévoir un dispositif de commutation supplémentaire au moyen duquel on peut coiffer la course libre lors d'un roulement en marche arrière. On connaît du document DE 197 30 714 A1 une unité de transmission de force comportant deux pièces d'accouplement en rotation l'une par rapport à l'autre sous la forme d'un embrayage à friction dans lequel une première unité de génération de force de pression destinée à actionner l'embrayage à friction est formée par un dispositif d'impulsion à liquide et une seconde unité de génération de force de pression destinée à actionner l'embrayage à friction est formée par un agencement à bille et à rampe comportant deux disques de rampe en rotation l'un par rapport à l'autre. L'agencement à bille et à rampe est mis en action par freinage de l'un de ses deux disques de rampe tournant avec l'une des pièces d'accouplement. Ce freinage s'effectue au moyen d'un autre embrayage à friction actionné sans contact par un électroaimant et agissant entre le disque de rampe susceptible d'être freiné et l'autre des pièces d'accouplement. On connaît du document DE 199 18 411 A1 un visco-accouplement pour transmettre la force entre deux pièces d'accouplement mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre, qui dispose de deux lots de visco- lamelles agencés à l'intérieur d'une chambre annulaire remplie de liquide visqueux, dont un lot est susceptible d'être accouplé à la pièce d'accouplement associée au moyen de lamelles d'accouplement, et d'être découplé de celle-ci. La génération d'une force de pression sur les lamelles d'accouplement est provoquée au moyen d'un agencement à bille et à rampe comportant deux disques de rampe mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. L'agencement à bille et à rampe est actionné par rotation de l'un de ses deux disques de rampe redressés au moyen d'un moteur électrique. On connaît du document DE 199 02 388 Ai la combinaison d'un viscoaccouplement et d'un embrayage à friction pour la transmission de force entre deux pièces d'accouplement mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre. Le visco-accouplement dispose de deux lots de visco- lamelles agencés à l'intérieur d'une chambre annulaire remplie de liquide visqueux, qui sont associés chacun respectivement à l'une des pièces d'accouplement, l'un de ces lots étant retenu dans un porte- lamelles susceptible d'être accouplé à la pièce d'accouplement associée et d'être découplé de celle-ci. Le porte-lamelles peut être accouplé via un accouplement auxiliaire à la pièce d'accouplement associée et être découplé de celle-ci. L'embrayage à friction et l'accouplement auxiliaire peuvent être actionnés via un agencement à bille et à rampe comportant deux disques de rampe mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre qui est mis en action par rotation de l'un de ses deux disques de rampe redressés au moyen d'un moteur électrique. On connait du document DE 196 50 039 A1 une unité d'accouplement constituée par deux pièces d'accouplement en rotation l'une par rapport à l'autre et par un embrayage à friction entre ces deux pièces d'accouplement, qui peut être actionnée par un mécanisme à bille et à rampe. Le mécanisme à bille et à rampe comprend deux disques de rampe tournant avec l'une des pièces d'accouplement, dont l'un peut être freiné par un visco-accouplement. Le visco-accouplement comprend une chambre annulaire remplie avec un liquide visqueux, à l'intérieur de laquelle sont agencés deux lots de visco-lamelles comportant chacun un porte-lamelles. Un porte-lamelles du visco- accouplement est relié au disque de rampe susceptible d'être freiné, et l'autre porte-lamelles du visco-accouplement est relié à l'autre des pièces d'accouplement. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de proposer un accouplement du type mentionné en premier lieu, qui est réalisé sous une forme particulièrement sûre en fonctionnement et à faible usure. Cet objectif est atteint du fait que le dispositif de déplacement axial est constitué par un mécanisme à bille et à rampe comportant un anneau de pression retenu solidairement en rotation et axialement mobile dans l'une des pièces et par une bague de positionnement en rotation libre et susceptible d'être freinée par rapport à l'autre des pièces, des billes étant agencées entre les deux anneaux et retenues dans des rainures périphériques en forme de rampe dans les surfaces orientées l'une vers l'autre des anneaux, comportant un agencement de freinage pour la bague de positionnement, qui comprend un second visco-accouplement qui possède une seconde chambre annulaire remplie avec un liquide hautement visqueux dans laquelle sont agencées en alternance en direction longitudinale des troisièmes lamelles d'accouplement reliées solidairement en rotation à l'anneau de serrage, et des quatrièmes lamelles d'accouplement susceptibles d'être accouplées à l'autre des deux pièces, les quatrièmes lamelles d'accouplement étant agencées en alternance avec des seconds anneaux de serrage dans ladite pièce qui sont à leur tour reliés solidairement en rotation à cette pièce, et comportant un second dispositif de déplacement axial pour l'agencement de freinage pour la bague de positionnement. Grâce à un accouplement conçu de cette manière, on réalise un visco- accouplement pratiquement sans usure, comme connu, comportant un mécanisme de déplacement qui est caractérisé également par un visco- accouplement à titre de dispositif de freinage pour un mécanisme à bille et à rampe. Le déplacement de ce visco-accouplement mentionné en deuxième lieu s'effectue sans contact et avec peu d'usure par l'intermédiaire de forces électromagnétiques. Dans les deux unités de visco-accouplement, une friction mécanique n'apparaît qu'entre les anneaux de serrage et les lamelles d'accouplement commandées par ceux-ci, et grâce au liquide visqueux à l'intérieur des chambres annulaires, l'usure est minimisée. Les forces d'accouplement proprement dites sont générées par cisaillement de liquide. Le mécanisme à bille et à rampe utilisé présente lui-même une très faible usure. Grâce au choix d'un angle raide bille/rampe, on assure une ouverture rapide du visco-accouplement. Ceci est souvent souhaité pour assurer la compatibilité du visco-accouplement dans le train d'entraînement longitudinal avec des systèmes d'anti-blocage et des systèmes de stabilité de roulement. En variante, on peut prévoir que la premiere piece est formée par un moyeu et la seconde pièce est formée par un carter ou bien que la première pièce est formée par un carter et la seconde pièce est formée par un moyeu. Selon une autre amélioration, l'anneau de pression est relié solidairement en rotation au moyeu et la bague de positionnement est susceptible d'être freinée par rapport au carter. Selon une autre amélioration, le second dispositif de déplacement axial comprend une plaque de pression mobile par voie électromagnétique dans la seconde chambre annulaire. Dans ce cas, une bobine magnétique du second dispositif de déplacement axial se trouve de préférence à l'extérieur de la seconde chambre annulaire. On propose que les deux chambres annulaires soient reliées par voie hydraulique l'une à l'autre. Deux exemples de réalisation de l'invention sont illustrés dans les dessins et seront décrits dans ce qui suit. Les figures montrent: figure 1, un visco-accouplement conforme à l'invention en demi-coupe suivant un premier mode de réalisation; et figure 2, un visco-accouplement conforme à l'invention en demi-coupe suivant un second mode de réalisation. Dans la figure 1, le visco-accouplement conforme à l'invention comprend essentiellement un moyeu 11 qui représente ici la première pièce, et un carter 12 qui représente ici la seconde pièce. Les deux sont étanchés l'un par rapport à l'autre par des joints d'étanchéité 13, 14 et forment ainsi une première chambre annulaire 16 dans laquelle sont agencées en alternance des premières lamelles 17 et des secondes lamelles 18. Les premières lamelles 17 sont reliées solidairement en rotation au moyeu par l'intermédiaire d'une denture de moyeu 19. Les secondes lamelles 18 sont agencées chacune en alternance avec des anneaux de serrage 20 qui sont retenus à leur tour solidairement en rotation sur une denture intérieure 22 dans le carter 12. Les secondes lamelles 18 et les anneaux de serrage 20 peuvent être déplacés via un mécanisme à bille et à rampe 23 qui comprend un anneau de pression qui est retenu solidairement en rotation et axialement mobile sur la denture 19 du moyeu, ainsi qu'une bague de positionnement 24 qui peut tourner librement par rapport aux deux pièces et être freinée par rapport au carter 12, et qui prend appui via un palier axial 26 contre le carter, des billes 27 étant guidées dans des rainures périphériques 28, 29 montant en forme de rampe entre les deux anneaux. La fermeture du visco-accouplement par couplage des secondes lamelles 18 au carter 12 s'effectue via l'anneau de pression 25 qui, lors d'un actionnement, bloque les secondes lamelles 18 et les anneaux de serrage 20 avec le carter 12, ce paquet prenant appui contre une première paroi intérieure 21 du carter 12. Dans une seconde chambre annulaire 30 qui, dans ce mode de réalisation, est reliée par voie hydraulique à la première, se trouvent des troisièmes lamelles 31 et des quatrièmes lamelles 32 qui sont agencées axialement en alternance, les troisièmes lamelles étant retenues solidairement en rotation et axialement mobiles sur une denture extérieure 33 de la bague de positionnement 24, et les quatrièmes lamelles 32 étant agencées en alternance avec des seconds anneaux de serrage 34 qui sont retenus dans la denture intérieure 22 du carter 12. L'actionnement de l'agencement de freinage par couplage des quatrièmes lamelles 32 s'effectue via une plaque de pression 36 déplaçable par voie électromagnétique qui, lors d'un actionnement, bloque les quatrièmes lamelles 32 et les seconds anneaux de serrage 34 avec le carter 12, ce paquet prenant appui contre une seconde paroi intérieure 35 du carter 12. La plaque de pression 36 peut être attirée par un électroaimant redressé 37 qui est retenu dans un anneau de support 38 qui est monté sur le moyeu 11 via un palier radial 39. Lors de cet actionnement, les quatrièmes lamelles 32 sont bloquées avec le carter 12, de sorte que les quatrièmes lamelles 32 tournées auparavant avec les troisièmes lamelles 31 génèrent maintenant des forces de cisaillement qui font retenir la bague de positionnement 24, suite à quoi celle-ci est tournée par rapport à l'anneau de pression 25. Celui-ci bloque les secondes lamelles 18 et les anneaux de serrage 20 avec le carter, suite à quoi les secondes lamelles 18 amenées auparavant en rotation libre par les premières lamelles 17 établissent des forces de cisaillement et le carter 12 est ainsi amené par le moyeu 11 via les forces établies dans le visco-accouplement. Lors d'une libération de la plaque de pression 36, le moyeu 11 et le carter 12 sont cependant découplés. Dans la figure 2, le visco-accouplement conforme à l'invention comprend essentiellement un carter 41 qui représente ici la première pièce, et un moyeu 42 qui représente ici la seconde pièce. Les deux sont étanchés l'un par rapport à l'autre par des joints d'étanchéité 43, 44 et forment ainsi une première chambre annulaire 46 dans laquelle sont agencées en alternance des premières lamelles 47 et des secondes lamelles 48. Les premières lamelles 47 sont reliées solidairement en rotation au carter par l'intermédiaire d'une denture intérieure 49. Les secondes lamelles 48 sont agencées chacune en alternance avec des anneaux de serrage 50 qui sont retenus à leur tour solidairement en rotation sur une denture 52 sur le moyeu 42. Les secondes lamelles 48 et les anneaux de serrage 50 peuvent être déplacés via un mécanisme à bille et à rampe 53 qui comprend un anneau de pression 55 qui est retenu solidairement en rotation et axialement mobile sur la denture 52 du moyeu, ainsi qu'une bague de positionnement 24 qui peut tourner librement par rapport aux deux pièces et être freinée par rapport au carter 41, et qui prend appui via un palier axial 56 contre le carter, des billes 57 étant guidées dans des rainures périphériques 58, 59 montant en forme de rampe entre les deux anneaux. La fermeture du visco- accouplement par couplage des secondes lamelles 48 au moyeu 42 s'effectue via l'anneau de pression 55 qui, lors d'un actionnement, bloque les secondes lamelles 48 et les anneaux de serrage 50 avec le moyeu 42, ce paquet prenant appui contre une première paroi intérieure 51 du carter 41. Dans une seconde chambre annulaire 60 qui, dans ce mode de réalisation, est reliée par voie hydraulique à la première, se trouvent des troisièmes lamelles 61 et des quatrièmes lamelles 62 qui sont agencées axialement en alternance, les troisièmes lamelles 61 étant retenues solidairement en rotation et axialement mobiles sur une denture extérieure 63 de la bague de positionnement 54, et les quatrièmes lamelles 62 étant agencées en alternance avec des seconds anneaux de serrage 64 qui sont retenus dans la denture intérieure 49 du carter 41. L'actionnement de l'agencement de freinage par couplage des quatrièmes lamelles 62 s'effectue via une plaque de pression 66 déplaçable par voie électromagnétique qui, lors d'un actionnement, bloque les quatrièmes lamelles 62 et les seconds anneaux de serrage 64 avec le carter 41, ce paquet prenant appui contre une seconde paroi intérieure 65 du carter 41. La plaque de pression 66 peut être attirée par un électroaimant redressé 67 qui est retenu dans un anneau de support 68 qui est monté sur le moyeu 42 via un palier io radial 69. Lors de cet actionnement, les quatrièmes lamelles 62 sont bloquées avec le carter 41, de sorte que les quatrièmes lamelles 62 tournées auparavant avec les troisièmes lamelles 61 génèrent maintenant des forces de cisaillement qui font retenir la bague de positionnement 54, suite à quoi celle-ci est tournée par rapport à l'anneau de pression 55. Celui-ci bloque les secondes lamelles 48 et les anneaux de serrage 50 avec le moyeu 42, suite à quoi les secondes lamelles 48 amenées auparavant en rotation libre par les premières lamelles 47 établissent des forces de cisaillement et le carter 41 est ainsi amené par le moyeu 42 via les forces établies dans le visco- accouplement. Lors d'une libération de la plaque de pression 36, le moyeu 42 et le carter 41 sont cependant découplés. Liste des références 11 moyeu 41 carter 12 carter 42 moyeu 13, 43 joint d'étanchéité 14, 44 joint d'étanchéité 17, 47 premières lamelles 18, 48 secondes lamelles 19,49 denture (11) , 50 anneau de serrage 21, 51 première paroi 22,52 denture (12) 23, 53 mécanisme à bille et à rampe 24, 54 bague de positionnement , 55 anneau de pression 26, 56 palier axial 27, 57 billes 28, 58 rainure (24) 29, 59 rainure (25) , 60 chambre annulaire 2 31, 61 troisièmes lamelles 32, 62 quatrièmes lamelles 33, 63 denture 34, 64 anneau de serrage , 65 seconde paroi 36, 66 plaque de pression 37, 67 électroaimant 38, 68 anneau porteur 39, 69 palier radial Revendications 1. Visco-accouplement comportant deux pièces (11, 12, 41, 42) en rotation l'une par rapport à l'autre autour d'un axe longitudinal commun, qui comprend une chambre annulaire (16, 46) remplie avec un liquide hautement visqueux dans laquelle sont agencées en alternance en direction longitudinale des premières lamelles d'accouplement (17, 47) reliées solidairement en rotation à la première des pièces (11, 41), et des secondes lamelles d'accouplement (18, 48) io susceptibles d'être accouplées à la seconde des pièces (12, 42), les secondes lamelles d'accouplement (18, 48) étant agencées en alternance avec des anneaux de serrage (20, 50) dans la seconde des pièces (12, 42) qui sont à leur tour reliés solidairement en rotation à la seconde des pièces (12, 42), comportant un premier dispositif de déplacement axial (23, 53) qui agit axialement sur les secondes lamelles d'accouplement (18, 48) et sur les anneaux de serrage (20, 50) et qui bloque ceux-ci les uns par rapport aux autres et par rapport à la seconde des pièces (12, 42) et qui est constitué par un mécanisme à bille et à rampe comportant un anneau de pression (25, 55) retenu solidairement en rotation et axialement mobile dans l'une des pièces et par une bague de positionnement (24, 54) en rotation libre et susceptible d'être freinée par rapport à l'autre des pièces, des billes (27, 57) étant agencées entre les deux anneaux et retenues dans des rainures périphériques (28, 58, 29, 59) en forme de rampe dans les surfaces orientées l'une vers l'autre des anneaux, comportant un agencement de freinage pour la bague de positionnement (24, 54), qui comprend un second visco-accouplement qui possède une seconde chambre annulaire (30, 60) remplie avec un liquide hautement visqueux dans laquelle sont agencées en alternance en direction longitudinale des troisièmes lamelles d'accouplement reliées solidairement en rotation à l'anneau de serrage (24, 54), et des quatrièmes lamelles d'accouplement susceptibles d'être accouplées à l'autre des deux pièces, les quatrièmes lamelles d'accouplement (32, 62) étant agencées en alternance avec des seconds anneaux de serrage (34, 64) dans ladite pièce qui sont à leur tour reliés solidairement en rotation à cette pièce, et comportant un second dispositif de déplacement axial (36, 37; 66, 67) pour l'agencement de freinage pour la bague de positionnement (24, 54). 2. Visco-accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce est formée par un moyeu (11) et la seconde pièce est formée par un carter (12). 3. Visco-accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce est formée par un carter (41) et la seconde pièce est formée par un moyeu (42). 4. Visco-accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'anneau de pression (25, 55) est relié solidairement en rotation au moyeu (11, 42) et en ce que la bague de positionnement (24, 54) est susceptible d'être freinée par rapport au carter (12, 41). 5. Visco-accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second dispositif de déplacement axial comprend une plaque de pression (36, 66) mobile par voie électromagnétique dans la seconde chambre annulaire (30, 60). 6. Visco-accouplement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une bobine magnétique (37, 67) du second dispositif de déplacement axial se trouve à l'extérieur de la seconde chambre annulaire (30, 60). 7. Visco-accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux chambres annulaires (16, 30, 46, 60) sont reliées par voie hydraulique l'une à l'autre.