FR2477245A1

FR2477245A1 - Sliding coupling for torque converter - has self-centring coupling pins engaging in rigid plate on engine crankshaft

Info

Publication number: FR2477245A1
Application number: FR8004625A
Authority: FR
Inventors: Claude Robert
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1981-09-04
Also published as: FR2477245B1

Abstract

The sliding coupling has a rigid plate (3) bolted to the end of the engine crankshaft (2). Around the periphery of the plate are the locating holes (9) for the driving pins (13). These holes, normally three spaced at 120 degrees are precision bored, the plate thickness being increased at the points (10). The rotating cabling (1) of the torque converter has a similar number of bored lugs (11) welded to its outer edges into which fit the coupling pins (12). Each coupling pin has a spherical head (13) which is a slide fit in its respective hole (9). This arrangement allows the two elements of the coupling (122) to move axially in relation to each other (such as when the oil in the converter becomes hot) but maintaining a rigid connection to the crankshaft.

Description

Dispositif d'accouplement coulissant moteur-convertisseur.Sliding motor-converter coupling device.

L'invention concerne l'entratnement d'un convertisseur hydrocinétique par un moteur thermique, essence ou diesel, en particulier sur véhicule. The invention relates to the drive of a hydrokinetic converter by a heat engine, petrol or diesel, in particular on a vehicle.

On sait que les convertisseurs hydrocinétiques de couple comportent divers jeux d'ailettes solidaires respectivement de l'arbre moteur, de l'arbre de sortie du convertisseur et d'un ou plusieurs étages de réaction immobilisables, l'ensemble étant enfermé dans une enveloppe tournante remplie d'huile. Il est donc nécessaire d'une part d'assurer l'accouplement en rotation avec le couple voulu de cette enveloppe tournante avec l'arbre de sortie du moteur, et d'autre part de tolérer des mouvements axiaux entre ces deux organes consécutifs notamment à la dilatation de l'huile due au fonctionnement. It is known that hydrokinetic torque converters comprise various sets of fins respectively secured to the motor shaft, the converter output shaft and one or more immobilizable reaction stages, the assembly being enclosed in a rotating envelope filled with oil. It is therefore necessary on the one hand to ensure the coupling in rotation with the desired torque of this rotating casing with the output shaft of the motor, and on the other hand to tolerate axial movements between these two consecutive members in particular at oil expansion due to operation.

Pour résoudre ce problème on utilise habituellement une t81e d'entraînement de forme générale triangulaire dont le centre est fixé au nez du vilebrequin du moteur et dont les trois sommets se fixent sur l'enveloppe rotative, cette tôle étant suffisamment flexible pour tolérer les mouvements axiaux précités mais en meme temps suffisamment rigide pour assurer la transmission du couple nécessaire. Ces exigences contradictoires impliquent le choix dsun compromis approximatif, une mise au point délicate et incertaine et une fabrication difficile pour obtenir une qualité constante s'écartant peu du compromis optimum.Ce dispositif est par suite relativement onéreux malgré son apparente simplicité. I1 est en outre nécessaire de fixer la couronne du démarreur, soit sur la tôle d'entrainement, soit sur l'enveloppe tournante, ce qui s'avère difficile par soudure et implique d'autre part une mobilité axiale de cette couronne qui n'est pas sans inconvénient. To solve this problem, a generally triangular drive t81e is used, the center of which is fixed to the nose of the engine crankshaft and the three vertices of which are fixed on the rotary casing, this sheet being flexible enough to tolerate axial movements. above but at the same time rigid enough to ensure the transmission of the necessary torque. These contradictory requirements imply the choice of an approximate compromise, a delicate and uncertain development and a difficult manufacturing to obtain a constant quality deviating little from the optimum compromise. This device is consequently relatively expensive despite its apparent simplicity. I1 is also necessary to fix the starter ring, either on the drive plate or on the rotating casing, which proves difficult by welding and on the other hand involves an axial mobility of this ring which does is not without drawback.

Le but de l'invention est de réaliser un tel accouplement coulissant qui élimine les inconvénients précédents, en évitant en particulier des exigences contradictoires d'une même pièce de tôle, afin de simplifier la mise au point et la fabrication, et qui en outre évite toute soudure de la couronne de lancement sur une pièce flexible et assure un bon centrage des pièces. The object of the invention is to produce such a sliding coupling which eliminates the above drawbacks, in particular avoiding contradictory requirements for the same piece of sheet metal, in order to simplify the development and manufacture, and which furthermore avoids any welding of the launch ring on a flexible part and ensures good centering of the parts.

L'invention consiste à monter, entre le nez du vilebrequin et les romaines de fixation situées de manière usuelle la périphérie de l'enveloppe tournante du convertisseur, deux types de pièces, dont un plateau rigide fixé en son centre sur le nez du vilebrequin et comportant à sa périphérie des trous d'entratnement dont le nombre, la position radiale et le calage angulaire correspondent à ceux des romaines de fixation sur le convertisseur, et un jeu de pièces d'entrai- nement dont chacune est fixée dans une des romaines et comporte une tête a portée sphérique dont le diamètre correspond à celui du trou d'entraînement correspondant pour pouvoir coulisser axialement avec le minimum de jeu dans ce trou. The invention consists in mounting, between the nose of the crankshaft and the fixing romans usually located on the periphery of the rotating casing of the converter, two types of parts, including a rigid plate fixed at its center on the nose of the crankshaft and comprising at its periphery drive holes, the number, the radial position and the angular setting of which correspond to those of the fixing romans on the converter, and a set of drive parts each of which is fixed in one of the romaines and has a spherical bearing head whose diameter corresponds to that of the corresponding drive hole so that it can slide axially with the minimum clearance in this hole.

D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représente sur le dessin annexé, sur lequel la figure unique est une coupe axiale partielle par l'axe d'une des romaines. Other features of the invention will appear in the following description of an embodiment taken as an example and shown in the attached drawing, in which the single figure is a partial axial section through the axis of one of the Roman .

On voit sur cette figure une partie de l'enveloppe rotative 1 du convertisseur que l'on désire accoupler avec le nez 2 du vilebrequin d'un moteur thermique. Pour cela on utilise conformément à l'invention la combinaison d'un plateau rigide 3 et de pièces d'entratnement 4. This figure shows part of the rotary casing 1 of the converter which it is desired to couple with the nose 2 of the crankshaft of a heat engine. For this, the combination of a rigid plate 3 and drive parts 4 is used in accordance with the invention.

Le plateau rigide 3 est constitué par exemple par une tôle épaisse qui comporte un orifice central 5 permettant de le centrer sur un épaulement circulaire 6 situé sur le nez-du vilebrequin 2, ainsi que des trous de fixation 7 permettant de le fixer sur ce nez 2 à l'aide de vis de fixation 8 se vissant dans des trous taraudés du nez 2. The rigid plate 3 is constituted for example by a thick sheet which has a central orifice 5 making it possible to center it on a circular shoulder 6 situated on the nose of the crankshaft 2, as well as fixing holes 7 making it possible to fix it on this nose 2 using fixing screws 8 which are screwed into threaded holes in the nose 2.

A sa périphérie, ce plateau 3 comporte des trous d'entrainement 9 alésés avec précision dans le plateau 3 ou de préférence dans des pièces 10 rapportées par exemple par soudure contre celui-ci lorsque son épaisseur est insuffisante. At its periphery, this plate 3 comprises drive holes 9 precisely bored in the plate 3 or preferably in parts 10 added for example by welding against the latter when its thickness is insufficient.

Le nombre des trous 9 est égal au nombre de romaines de fixation 11 qui sont soudées au voisinage de la périphérie de l'enveloppe rotative 1, ce nombre étant de préférence égal a trois de la manière usuelle. D'autre part, chacun de ces trous 9 a un axe parallèle a l'axe du vilebrequin 2 et situé a une distance de cet axe égal a la distance correspondante des romaines 11. Enfin, le calage angulaire entre chacun de ces axes de trou 9 par rapport a l'axe du vilebrequin est également le même que pour les romaines kl, c'est-à-dire à 1200 lorsqu'il y a trois romaines. The number of holes 9 is equal to the number of Roman fasteners 11 which are welded in the vicinity of the periphery of the rotary casing 1, this number preferably being equal to three in the usual manner. On the other hand, each of these holes 9 has an axis parallel to the axis of the crankshaft 2 and located at a distance from this axis equal to the corresponding distance from the Roman 11. Finally, the angular setting between each of these hole axes 9 with respect to the axis of the crankshaft is also the same as for the Roman kl, that is to say at 1200 when there are three Roman.

Chacune des pièces d'entraînement 4 comporte une queue cylindrique 12 destinée à venir se centrer dans le trou correspondant d'une des romaines 11, et une tête 13 dont la portée médiane est en forme de zone sphérique usinée avec précision pour que son diamètre corresponde a celui de l'alé- sage 9 afin que chaque tette 13 puisse coulisser axialement avec le minimum de jeu dans l'alésage 9 correspondant. Each of the drive parts 4 has a cylindrical tail 12 intended to be centered in the corresponding hole of one of the Roman 11, and a head 13 whose median surface is in the form of a spherical zone machined with precision so that its diameter corresponds to that of bore 9 so that each tab 13 can slide axially with the minimum clearance in the corresponding bore 9.

Dans leur fonction d'entraînement, chacune des pièces 4 travaille au cisaillement avec une légère contrainte de flexion due au léger portea-faux de la tête 13 par rapport a la queue 12, mais ne travaille pratiquement pas a la traction dans le sens axial en raison des faibles frottement existant entre la tette 13 et l'alésage 9 correspondant. D'autre part, contrairement aux vis de fixation utilisées pour fixer la tole d'entrainement flexible habituelle, ces pièces d'entratnement 4 n'ont pas besoin dextre démontables.En conséquence, on peut les assembler dans les romaines d'une manière beaucoup plus sommaire, par exemple par emmanchement a force, a froid ou a chaud, par collage, ou encore naturellement par soudure ou par sertissage. I1 est mme possible de concevoir une pièce unique soudée directement sur l'enveloppe 1-et constituant a la fois la romaine 11 et la pièce d'entratnement 4. In their drive function, each of the parts 4 works in shearing with a slight bending stress due to the slight overhang of the head 13 relative to the tail 12, but practically does not work in tensile in the axial direction in because of the low friction existing between the head 13 and the corresponding bore 9. On the other hand, unlike the fixing screws used to fix the usual flexible drive plate, these drive parts 4 do not need to be removable. Consequently, they can be assembled in the Romans in a very more summary, for example by force fitting, cold or hot, by gluing, or naturally by welding or crimping. It is even possible to design a single part welded directly to the envelope 1 - and constituting both the Roman 11 and the drive part 4.

Par ailleurs, l'enveloppe 1 comporte en son centre d'une manière habituelle un embout pilote 14 muni d'une pièce de centrage 15 qui vient se centrer dans un alésage 16 au centre du nez du vilebrequin 2 afin de permettre le centrage et la limitation de la course du gonflement axial de cette enveloppe 1. Furthermore, the casing 1 has in its center in a usual manner a pilot end piece 14 provided with a centering piece 15 which is centered in a bore 16 at the center of the nose of the crankshaft 2 in order to allow centering and limitation of the stroke of the axial swelling of this envelope 1.

Le montage du dispositif d'accouplement selon invention est extrêmement simple. En effet, les pièces étant usinées et préparées comme il vient d'être dit, après que l'on ait fixé le plateau 3 a l'aide des yis 8 sur le nez 2 du vilebrequin qui tourillonne dans le bloc moteur 17, et avoir d'autre part fixé les pièces d'entraînement 4 sur l'enveloppe 1 qui tourne a l'intérieur du carter 18 du convertisseur, il suffit de venir rapprocher et assembler le carter 18 sur le bloc moteur 17 en prenant soin simplement que les calages angulaires du vilebrequin et du convertisseur 1 dans leurs supports respectifs permettent aux pièces de centrage 4 de tomber rigoureusement a l'aplomb des trous 9. I1 n'y a donc par la suite aucune manipulation à effectuer, en particulier aucun pièce de fixation a introduire et serrer, ce qui permet de se dispenser des orifices latéraux du bloc moteur habituellement prévus 9 cet effet. The assembly of the coupling device according to the invention is extremely simple. Indeed, the parts being machined and prepared as it has just been said, after having fixed the plate 3 using the yis 8 on the nose 2 of the crankshaft which rotates in the engine block 17, and have on the other hand fixed the drive parts 4 on the casing 1 which rotates inside the casing 18 of the converter, it suffices to come close and assemble the casing 18 on the engine block 17 by simply taking care that the settings angles of the crankshaft and converter 1 in their respective supports allow the centering pieces 4 to fall rigorously in line with the holes 9. There is therefore subsequently no manipulation to be carried out, in particular no fixing piece to be introduced and tighten, which makes it possible to dispense with the lateral orifices of the engine block usually provided for this purpose.

L'absence de contrainte axiale importante permet comme on l'a vu de simplifier l'assemblage des pièces d'entrainement 4, mais elle permet également d'alléguer l'extrême la structure du plateau d'entraînement 3 qui peut rester rigide tout en étant mince en raison de la faiblesse des sollicitations axiales. D'autre part ce plateau 3 peut avantageusement comporter a sa périphérie la couronne de lancement 19 habituelle, celle-ci pouvant être fixée par exemple par soudure sans compromettre les qualités du plateau 3, qui est simplement réalisé en acier ordinaire avec les coefficients de sécurité habituels puisque l'on n'eXige de lui aucune flexibilité particulière. The absence of significant axial stress makes it possible, as we have seen, to simplify the assembly of the drive parts 4, but it also makes it possible to alleviate the extreme structure of the drive plate 3 which can remain rigid while being thin due to the weakness of the axial stresses. On the other hand this plate 3 can advantageously comprise at its periphery the usual launching ring 19, which can be fixed for example by welding without compromising the qualities of the plate 3, which is simply made of ordinary steel with the safety coefficients usual since no special flexibility is required of it.

L'ensemble selon l'invention est donc extrêmement simple, léger et économique, et également d'un montage et d'un démontage extremement aisés. The assembly according to the invention is therefore extremely simple, light and economical, and also extremely easy to assemble and disassemble.

Claims

1. Sliding coupling device between the nose of the crankshaft of a heat engine and the rotating casing of a hydrokinetic torque converter which is fixed respectively on the nose of the crankshaft and on the fixing romans carried by said casing, characterized by the fact that it comprises in combination on the one hand a rigid plate (3) centered and fixed on the nose (2) of the crankshaft, and on the other hand a set of drive parts (4) each integral with one of the Roman ones (11) and each comprising a head (13) carried in a spherical zone coming to center and slide with the minimum of clearance in a drive hole (9) with an axis parallel to the axis of the crankshaft and carried by the periphery of the rigid plate (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that each of the drive parts (4) comprise a mounting shank (12) coming to be mounted definitively in a hole of the corresponding Roman (11), by fitting , bonding or welding.

3. Device according to claim 1, characterized in that each of the drive parts (4) is made in one piece with the corresponding Roman (11).

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the rigid plate (3) is made of relatively thin sheet metal and that each of the drive holes (9) is made in a part (10) attached to this tray (3).

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said rigid plate (3) comprises at its periphery the usual launching ring (19) preferably fixed by welding.