Brevet FR2957129A1 — publié le 20110909

L'invention concerne un coupleur hydrodynamique utilisé dans les transmissions de mouvement circulaire et en particulier dans les transmissions des véhicules automobiles. Dans ces transmissions sont utilisés couramment des convertisseurs hydrodynamiques qui interviennent à la fois pour faciliter les changements de rapport en filtrant les irrégularités de couple et pour assurer avec un rendement acceptable une variation continue entre deux rapports. La recherche d'un rendement optimum conduit à verrouiller les convertisseurs par un embrayage en régime permanent. Ce constat, ajouté au fait que, pour les mêmes raisons le nombre de rapports mécaniques va croissant rend moins nécessaire le recours aux caractéristiques des convertisseurs. L'invention a pour objet une réalisation plus simple exploitant l'interaction de 15 deux turbines dans un circuit de fluide fermé, sans roue de réaction. Les figures 1 et 2 de la planche 1/1 représentent un coupleur à circuit actif axial. 20 Les figures 3 et 4 de la planche 1/1 représentent un coupleur à circuit actif radial. Les figures 5 et 6 de la planche 1/1 représentent un coupleur intégrant un dispositif mécanique amplifiant la différence de vitesse des deux arbres pour 25 compenser le glissement ou accroître le couple transmis. Les figures 1 et 2 de la planche 1/1 représentent un coupleur à turbines axiales, constitué à l'extérieur d'un carter torique (1) réalisé en deux parties centrées et fixées ensemble, solidaires du premier arbre et à l'intérieur d'un moyeu tournant 30 (2) solidaire du deuxième arbre. Le carter (1) et le moyeu tournant (2) sont liés en rotation par deux paliers tournants (5), le joint tournant (6) assurant l'étanchéité au fluide contenu dans (1). Le carter (1) porte la turbine double (3) qui comporte deux parties cylindriques 5 (3-1) et (3-2) dont les parois tubulaires sont reliées par des aubes inclinées sur l'axe principal, dans un sens dans (3-1), dans le sens opposé dans (3-2). Le moyeu tournant (2) porte une autre turbine (4) qui comporte deux parties (4.1) et (4.2) semblables respectivement à (3.1) et (3.2) dont l'action est identique à 10 celle de la turbine (3). L'intérieur du carter (1) et les parois tubulaires des deux turbines (3) et (4) délimitent un circuit fermé de section constante. 15 Les fonds du carter (1) constituent des zones de rebroussement dont la section offerte aux flux courbe est constante. La partie occupée par les turbines (3) et (4) constitue la zone active : le flux axial généré par la turbine motrice entraine l'autre et les rôles réciproques peuvent être inversés. 20 Les turbines (3.2) et 4.2) ou (3.1) et (4.1) sont optionnelles et la zone qu'elles occupent laissée libre pour le circuit de retour. Dans ce cas la capacité de couple transmis est divisée par deux. En se reportant aux figures 3 et 4 de la planche 1/1 on a représenté un 25 coupleur de même principe mais à circulation active radiale. Le carter torique (11) à section en forme de poire délimite le circuit fermé de section constante, le flasque (13) dépendant du carter torique (11) porte les turbines (13-1) et (13-2) symétriques l'une de l'autre mais à inclinaison d'aubes inversées, le flasque (14) dépendant du moyeu tournant (12) porte les turbines (14-1) et (14-2) symétriques l'une de l'autre et à 30 inclinaison d'aubes inversées par rapport à celles en vis-à-vis. Comme dans le cas des figures 1 et 2, les turbines (13.1) et (13.2) ou (14.1) et (14.2) sont optionnelles ce qui correspond à la figure 5. Les zones de rebroussement du carter (11) sont ajourées pour assurer la 5 continuité du circuit. Les figures 5 et 6 de la planche 1/1 représentent un coupleur intégrant un dispositif mécanique amplifiant la différence de vitesse entre les deux arbres et accroissant ainsi, pour un dimensionnement donné des turbines, le couple transmis. 10 Ce dispositif permet en particulier de compenser un glissement non souhaité entre les deux arbres menant et mené. Le moyeu (22) comporte au moins un maneton (22-2) autour duquel tourne le pignon satellite (25) qui engrène, à l'extérieur avec la couronne planétaire (26) solidaire du carter (21) et à l'intérieur avec le pignon planétaire (27) qui dépend de la paroi (15) sur laquelle est la turbine (15-1). Du carter 15 (21) dépend la paroi (16) portant la turbine (16-1). On optimise l'efficience des turbines (15-1), en rendant, en chaque point d'une aube, l'angle de sa surface avec le plan passant par l'axe de rotation inversement proportionnel à son rayon, d'où une forme complexe. S'agissant des coupleurs à 20 turbine radiale, le profil des conduits dans la zone active doit être un hyperboloïde dont l'axe de rotation est une asymptote. Si les coupleurs ne doivent être sollicités que de façon intermittente, leur rendement est secondaire et la forme des aubes et des conduits peut être définie uniquement en fonction de considérations de fabrication. 25 30 4 Revendications1: Coupleur hydrodynamique constitué principalement d'un carter torique (1) fermé, contenant un fluide lié en rotation avec un premier arbre et d'un moyeu (2) lié au deuxième arbre caractérisé en ce que (1) et (2) sont liés par des paliers (5) et l'étanchéité obtenue au moyen des joints tournant (6). Revendication 2: Coupleur hydrodynamique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le carter (1) porte la turbine double (3) qui comporte deux parties cylindriques (3-1) et (3-2) dont les parois tubulaires sont reliées au moyen d'aubes inclinées sur l'axe principal, dans un sens pour (3.1) et dans le sens opposé pour (3.2). Revendication 3 : Coupleur hydrodynamique selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyeu (2) porte la turbine double (4) qui comporte de parties (4.1) et (4.2) semblables respectivement à (3.1) et (3.2) dont l'action est identique à celle de la turbine (3). Revendication 4: Coupleur hydrodynamique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le carter torique (1) à section en forme de poire porte des turbines symétriques (13.1) et (13.2) et le moyeu tournant (12) porte les turbines symétriques du même carter (14.1) et (14.2). Revendication 5 : Coupleur hydrodynamique selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le moyeu (22) comporte au moins un maneton (22.2) autour duquel tourne le pignon satellite (25) qui engrène à l'extérieur avec la couronne planétaire (26) solidaire du carter (21) et à l'intérieur avec le pignon planétaire (27) solidaire de la turbine (16.1).