FR2597184A1 - Convertisseur de couple a etage-multiple et trois-elements - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN CONVERTISSEUR DE COUPLE A ETAGE-MULTIPLE ET TROIS-ELEMENTS. DANS LE CONVERTISSEUR, IL EST PREVU UN MECANISME A TRAIN PLANETAIRE 21 COMPRENANT UN PIGNON CENTRAL 24 FIXE SUR UN ARBRE DE TURBINE 18, UN SATELLITE 23 EN PRISE AVEC LE PIGNON CENTRAL 24, UNE COURONNE A DENTURE INTERIEURE 22 FIXEE SUR L'ARBRE DE STATOR 19 ET EN PRISE AVEC LE SATELLITE 23, ET UN PORTE-SATELLITES 25 SUPPORTANT LE SATELLITE 23, CE MECANISME ETANT INSTALLE DANS UN ESPACE 14 FORME PAR UN CARTER 12 ET UN ROTOR DE POMPE 13 ACCOUPLE A CE CARTER; EN OUTRE, UN ARBRE PORTEUR CYLINDRIQUE 26, DISPOSE COAXIALEMENT A L'ARBRE DE TURBINE 18, ET FIXE SUR LE PORTE-SATELLITES 25. APPLICATION AU DOMAINE AUTOMOBILE.
Description
La présente invention concerne un convertisseur de couple à trois-
éléments principalement approprié pour
un véhicule.
Dans unconvertisseur de couple à deux-phases, un seul étage et troiséléments de type classique, un rapport de transmission de couple pour un rapport de basse vitesse est augmenté en fixant un stator au moment du rapport de basse vitesse et en lui permettant de tourner dans
une direction normale pour un rapport de grande-vitesse.
Cependant, le rapport de transmission de couple est seulement d'environ 3 à 3,5 dans ce cas, ce qui n'est pas suffisant pour une application ordinaire.
D'autre part, dans un convertisseur de couple à deux-étages et quatreéléments, le. stator est divisé en 15 deux moitiés dont une moitié est entraînée en rotation dans une direction opposée à l'autre, et un couple inverse est combiné avec l'énergie sortant de la turbine pour produire un rapport élevé de transmission de couple. Cependant,
dans ce cas, cette structure devient compliquée, ce qui 20 augmente le coût de fabrication.
L'inventeur de la présente invention a cherché à créer un convertisseur de couple à trois-éléments qui
soit capable d'augmenter le rapport de transmission de couple dans une gamme de basse-vitesse par utilisation 25 d'un mécanisme à train planétaire.
Un objet de l'invention est de créer un conver-tisseur de couple à étage multiple et trois-éléments, qui soit capable d'augmenter le rapport de transmission
de couple pour un rapport de basse-vitesse.
La présente invention concerne un convertisseur de couple à troiséléments, dans lequel une roue de turbine, adaptée pour être entraînée en rotation par l'énergie hydraulique fournie par un rotor de pompe et une roue de stator disposée entre les parties précitées, sont ins35 tallées dans un espace délimité par un carter dans lequel l'énergie produite par un moteur est introduite et o le rotor de pompe est accouplé au carter, un arbre de sortie de turbine accouplé à la roue de turbine est disposé au centre et un arbre de stator cylindrique relié à la roue de stator est disposé coaxialement à l'arbre de stator, le convertisseur étant caractérisé en ce qu'il est prévu dans ledit espace, un mécanisme à train planétaire comprenant un pignon central fixé sur l'arbre de turbine, un satellite en prise avec le pignon central, une couronne à denture inté10 rieure fixée sur l'arbre de stator et en prise avec le satellite et un porte-satellites supportant le satellite, et en ce qu'un arbre porteur cylindrique coaxial à l'arbre de
turbine est fixé sur le porte-satellites.
L'énergie fournie par le moteur est appliquée par l'intermédiaire du carter au rotor de pompe. La roue de turbine est adaptée pour être entraînée en rotation par l'énergie hydraulique fournie par le rotor de pompe. Le couple de la roue de turbine est transmis par l'arbre de sortie de turbine. L'énergie hydraulique reçue par la roue
de stator est transmise à l'arbre de stator.
Le couple transmis à l'arbre de turbine est transmis au pignon central du train planétaire. Le couple de l'arbre de stator est transmis à la couronne à denture 25 intérieure du train planétaire. Le couple de révolution du satellite est transmis à l'arbre porteur par l'intermédiaire du porte-satellitesqui supporte le satellite de
façon tournante.
Un rapport de transmission de couple correspon30 dant à un rapport de basse-vitesse peut être augmenté par utilisation des énergies fournies par l'arbre de turbine, l'arbre de stator et l'arbre porteur qui sont agencés comme
mentionné ci-dessus.
D'autre part, ledit mécanisme à train planétaire est installé dans l'espace délimité par le carter et le rotor de pompe, de telle sorte que le convertisseur de couple à étage -multiple et trois-éléments conservent toujours le fonctionnement à étage -multiple indépendamment de la structure d'une botte de vitesses avec laquelle il est accouplé. En conséquence, le convertisseur de couple à étage -multiple et troiséléments conforme à la présente invention peut être accouplé avec différents types de
boites de vitesses. Ainsi, le convertisseur de couple a 10 une très grande souplesse d'utilisation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence
aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est un schéma structural d'un système de transmission de puissance utilisant le convertisseur de couple conforme à l'invention; la Figure 2 est une vue en coupe partielle faite selon la ligne II-II de la Figure 1; les Figures 3, 4 et 5 sont des schémas d'autres réalisations correspondant à la Figure 1; la Figure 6 est une représentation graphique donnant des courbes caractéristiques d'un convertisseur
de couple pour un rapport de basse-vitesse.
La Figure 1 représente un schéma structural d'un système de transmission équipé du convertisseur de couple à étage -multiple et trois-éléments conforme à la présente invention et utilisable, par exemple, dans
une automobile.
Sur la Figure 1 (la flèche F représentant un côté àvant), une partie avant d'un carter 12 intervenant dans un convertisseur de couple 11, est accoupléeà un moteur, non représenté. Un rotor de pompe coaxial 13 est accouplé à une partie arrière du carter 12, ce carter 12 35 formant en coopération avec le rotor de pompe 13 un espace 14 qui est à peu près complètement fermé. Une roue de turbine 15, adaptée pour être entraînée en rotation par l'énergie hydraulique produite par le rotor de pompe 13, est installée dans l'espace 14 de façon à être dirigée vers le rotor de pompe 13, et une roue de stator 16 est installée entre la roue de turbine 15 et le rotor de pompe 13 avec une disposition coaxiale. La roue de stator 16 est conçue de façon à recevoir l'énergie hydraulique fournie par le rotor de pompe 13 et à tourner (direction 10 inverse) dans une direction opposée à celle (direction normale) du rotor de pompe 13 dans une gamme de rapports
de basse -vitesse.
Un arbre de sortie de turbine 18, qui est accouplé par l'intermédiaire d'une partie de liaison 17 avec la roue de turbine 15, est installé dans une partie centrale du convertisseur de couple 11. Un arbre de stator cylindrique
19, accouplé avec la roue de stator 16, est disposé coaxialement à l'arbre de turbine 18 et est espacé de celui-ci.
Un embrayage unidirectionnel 20, transmettant seulement 20 un couple inverse de la roue de stator 16, est interposé
entre l'arbre de stator 19 et la roue de stator 16.
Un mécanisme à train planétaire 21 est en outre
disposé dans l'espace 14. Une couronne à denture intérieure 22 (nombre de dents: Cz) du mécanisme à train planétaire 21 25 est fixée sur une extrémité avant de l'arbre de stator 19.
La couronne dentée 22 est en prise, par exemple, avec
trois satellites 23 (Figure 2). Le satellite 23 est supporté de façon tournante par un porte-satellites 25.
Le satellite 23 est en outre en prise avec un pignon cen30 tral 24 (nombre-de dents: Az), ce pignon central 24 étant
fixé sur l'arbre de turbine 18).
Une extrémité avant d'un arbre porteur cylindrique 26, coaxial à l'arbre de turbine 18, est fixée sur le portesatellites 25. Des accouplements 27 assurant la liaison avec une boite de vitesses 30 sont disposes aux extrémités arrière respectives de l'arbre de turbine 18, de l'arbre de stator 19 et de l'arbre porteur 26. On utilise pour les accouplements 27 une liaison par cannelures, leur partie périphérique extérieure étant maintenue par un palier, un roulement à aiguilles ou un coussinet métallique. Un frein grande-vitesse 31 et un frein bassevitesse 32, qui sont tous deux fixés sur un carter de la boite de vitesses 30, sont installés dans la boite de vitesses 30. Une extrémité avant d'un arbre cylindrique 34, 10 sur lequel un disque 33 du frein grande-vitesse est fixé, est reliée à l'accouplement 27 de l'arbre de stator 19, tandis qu'un arbre cylindrique 36, sur lequel est fixé un disque 35 du frein basse-vitesse 32, est relié à l'accouplement 27 de l'arbre porteur 26. Le frein grande-vitesse 15 31 et le frein basse-vitesse 32 sont commandés par un circuit électrique bien connu et non représenté. Comme indiqué dans le Tableau 1 suivant, lorsque le convertisseur de couple 11 se trouve dans une gamme de basse-vitesse, le frein basse-vitesse 32 est bloqué et le frein grande-vitesse 20 31 est desserré alors que, quand le convertisseur de couple 11 se trouve dans une gamme de grande-vitesse, le frein basse-vitesse 32 est desserré et le frein grande-vitesse 31 est bloqué. Ainsi, le rapport de transmission de couple du convertisseur de couple à trois éléments, qui devient 25 insuffisant au moment du passage dans un rapport de basse
vitesse, peut être augmenté.
Tableau 1
Frein grande-vitesse Frein basse-vitesse Gamme-basse-vitesse Desserré Bloqué Gamme grande-vitesse Bloqué Desserré Un arbre principal 37, coaxial à l'arbre de turbine 18, est relié à l'accouplement 27 de l'arbre de turbine 18 et les arbres cylindriques 34 et 36 sont disposés coaxialement à l'arbre principal 37 en étant espacés 5 de celui-ci. Un engrenage de sortie 39, supporté de façon tournante par un palier 38, est placé au milieu de l'arbre principal 37. En outre, l'arbre principal 37 est dirigé vers l'arrière et un frein de marche arrière 40 est disposé à son extrémité arrière. Le frein de marche arrière 40 est 10 fixé sur le carter 41 de la botte de vitesses 30. Des disques 44 et 45 d'un premier embrayage 42 et d'un second embrayage 43 sont disposés respectivement sur l'engrenage de sortie 39. Le premier embrayage 42 est fixé sur l'extrémité arrière de l'arbre cylindrique 36, tandis que le second 15 embrayage 43 est fixé sur l'arbre principal 37. En outre, l'engrenage de sortie 39 est relié, par l'intermédiaire d'un système de transmission non représenté, à une roue motrice. Le frein de marche arrière 40, le premier em20 brayage 42 et le second embrayage 43 sont commandés par un circuit hydraulique, non représenté, de la même manière que
le frein grande-vitesse 31 et le frein basse-vitesse 32.
Comme le montre le Tableau 2 suivant, un changement entre deux vitesses de marche avant et une vitesse de marche arrière est possible par activation ou désactivation d'un embrayage ou frein correspondant. Ainsi, sur le Tableau 2, le repère 0 représente l'état de blocage et le repère X
l'état de déblocage.
Tableau 2
Embrayage Frein
42 43 31 32 40
Marche arrière (Gamme R) 0 X X X O 1ère vitesse (gamme de basse vitesse) X O X O X 2ème vitesse (gamme dé grande vitesse) X O O X X 10 Seulement les moitiés supérieures du convertisseur de couple 11, du mécanisme à train planétaire 21, du frein grande-vitesse 31, du frein basse-vitesse 32, du premier embrayage 42, du second embrayage 43, etc., 15 sont illustréessur la Figure 1. Cependant, ces éléments sont réalisés en pratique avec des formes cylindriques
dont les axes sont placés sur l'arbre de turbine 18.
On va décrire dans la suite le fonctionnement du convertisseur de couple conforme à l'invention. 20 (Entrafnement en marche avant) En premier lieu, dans la gamme de basse-vitesse (rapport de basse-vitesse), chaque frein et chaque embrayage sont actionnés comme indiqué dans le Tableau 1 et le Tableau 2. Quand le frein grande-vitesse 31 est desserré et quand le frein basse-vitesse est bloqué, la roue de stator 16 est entraînée en rotation par l'énergie hydraulique fournie par la roue de turbine 15 dans une direction opposée à un sens de rotation (normal) de la
roue de turbine 15.
Le porte-satellites 25 est bloqué par le frein basse-vitesse 32 et le satellite 23 peut tourner, de sorte qu'un couple de stator Ts provenant de l'arbre de stator 19 est combiné avec un couple de turbine Tt provenant de l'arbre de turbine 18 par l'intermédiaire de la couronne dentée 22, du satellite 23 et du pignon central 24, en étant ensuite transmis par l'intermédiaire de l'accouplement 27
à l'arbre principal 37.
En conséquence, un couple de sortie To correspondant à un rapport de basse-vitesse peut être exprimé par l'équation suivante:
To = Ti + Ts + Ts x Az / Cz.......... (1)o To désigne le couple de sortie, Ti un couple d'entrée, 10 et Ts le couple de stator.
Par comparaison au cas d'un convertisseur de couple à quatre éléments dans lequel seulement unemoitié du couple de stator Ts est combiné, le couple de sortie To obtenu à partir de l'équation 1 est supérieur de la valeur 15 suivante: (1/2) Ts x Az / Cz................... (2) En outre, un rapport de transmission de couple t 20 est obtenu par l'équation suivante: t ( Ti + Ts + Ts x Az / Cz) / Ti..(3) En correspondance, dans le cas o Ti= 1, Ts = 1,5, 25 Tt = 2,5, Cz = 60 et Az = 40, par exemple, il est possible de calculer le rapport de transmission de couple et d'obtenir t = 3,49 pour la réalisation de la Figure 1, cette valeur étant supérieure à une valeur de rapport de transmission de couple t = 2,5 correspondant au convertisseur 30 de couple à trois-éléments ou bien une valeur de rapport
de transmission de couple t = 2,99 correspondant au convertisseur de couple à quatre-éléments.
Les caractéristiques du convertisseur de couple décrit ci-dessus, en relation avec le rapport de vitesse e 35 en correspondance au rapport de basse-vitesse, permettent d'obtenir un meilleur rendement nx et un meilleur rapport de transmission de couple tx (lignes en traits interrompus) que le rendement n et le rapport de transmission de couple tx (lignes en traits pleins) correspondant au convertisseur de couple à trois-éléments ordinaire comme indiqué sur la Figure 6. Pour le rapport de basse-vitesse précité, la direction d'écoulement de l'huile de travail n'est pas inversée surla roue de stator 16, de sorte que la résistance 10 à l'écoulement de l'huile de travail est petite et produit
un faible échauffement.
En second lieu, dans la gamme de grande-vitesse,
chaque frein et chaque embrayage sont actionnés comme indiqué dans le Tableau 1 et le Tableau 2.
Puisque le frein grande-vitesse 31 est bloqué, et le frein basse-vitesse 32 est desserré, l'arbre de stator 19 est bloqué et ne peut pas tourner de sorte qu'on peut obtenir
une caractéristique de convertisseur de couple semblable à celle du convertisseur de couple à trois-éléments ordi20 naire.
En correspondance, il est possible de calculer le couple de sortie To pour le rapport de grande-vitesse au moyen de l'équation suivante: To = Ti + Ts......................... (4) et un rapport de transmission de couple correspondant peut être calculé comme suit: t = (Ti + Ts) / Ti.....
............ (5) (Entraînement en marche arrière) Dans une gamme R d'entraînement en marche arrière, le frein de marche arrière 40 est bloqué et le 35 premier embrayage 42 est enclenché. En conséquence, un écoulement d'huile produit par le rotor de pompe 13 est inversé sur la roue de turbine 15 et la roue de stator 16 tourne dans une direction opposée à la direction de rotation du rotor de pompe 13. Lors de l'utilisation du couple inverse de marche arrière, le couple d'entraînement peut être augmenté grâce à l'effet de réduction de vitesse..DTD: qui est obtenu par blocage dupignon central 24, par entraînement de la couronne à-denture intérieure 22 et par mise en condition d'entraînement du porte-satellites 25.
Dans ce cas, le rapport de réduction de vitesse peut être exprimé par l'équation suivante: ( Az + Cz) / Cz
et on obtient par le calcul une valeur de 1,666.
En correspondance, un couple d'entraînement en marche arrière peut être exprimé par l'équation suivante: Ts x ( Az + Cz) /Cz = Ts x 1,666 20 Un calcul de ce couple donne: Ts x 1,666 = 1,5 x 1,666 = 2,499, qui est une valeur approximativement égale à To = Ti + Ts = 2,5 pour le convertisseur de couple à deux-phases, un seul-étage et trois-éléments ordinaires. 25 Comme décrit ci-dess1s, le changement de vitesse entre deux vitesses de marche avant et une vitesse de marche arrière peut être effectué par desserrage ou blocage du frein de marche arrière 40, du premier embrayage 42, du second embrayage 43, du frein basse-vitesse 32 et du frein 30 grande-vitesse 31, comme indiqué dans le Tableau 2 donné ci-dessus. Lors de l'assemblage dusystème de transmission, le convertisseur de couple 11 déjà assemblé et la boite de vitesses 30 sont accouplés ensemble par utilisation de 35 l'accouplement 27. Il est à noter que le convertisseur de couple 11 et la botte de vitesses 30 peuvent être divisés en deux moitiés séparées par une ligne de division A. En conséquence, le convertisseur de couple 11 peut être aisément monté sur différentes boites de transmission 30 ayant des structures différentes (notamment les réalisations suivantes), de telle sorte qu'on puisse aisément obtenir des mécanismes de transmission ayant différentes caractéristiques. Puisque le mécanisme à train planétaire 21 est 10 installé dans l'espace 14 formé par le carter 12 et le rotor de pompe 13, le convertisseur de couple àétage multiple et trois-éléments conserve toujours la fonction à étage multiple indépendamment de la structure de la botte de vitesses à accoupler. Pour cette raison, 15 le convertisseur de couple à étage - multiple et troiséléments conformes à l'invention peut être accouplé à différents types de bottes de vitesses tout en conservant la fonction à étage -multiple de manière àcréer une grande souplesse d'utilisation. 20 (Autres réaLisations) (a) Il est possible d'utiliser également une structure telle que celle illustrée sur laFigure 3. Sur la Figure 3, un élément correspondant à celui de la
Figure 1 est désigné par le même symbole que sur la 25 Figure 1.
Sur la Figure 3, un disque 51 d'un embrayage 50 et un pignon central 53 d'un mécanisme à train planétaire 52 sont fixes sur l'arbre principal 37. L'embrayage 50 est fixé sur un disque 55 d'un frein 54 et le frein 54 est fixé sur le carter de la botte de
vitesses 30.
En outre, le disque de frein 55 supporte de façon tournante un satellite 56 du mécanisme à train planétaire 52. Le satellite 56 est en prise avec le pignon central 53 et en même temps avec une couronne à denture
intérieure 58 fixée sur un arbre de sortie 57.
L'embrayage 50 et le frein 54 sont commandés par un circuit hydraulique, non représenté, et un changement de vitesse entre deux vitesses de marche 5 avant et une vitesse de marche arrière est effectué par commutation d'un embrayage ou frein correspondant dans la condition de blocage, comme indiqué dans
le Tableau 3 suivant.
Dans le Tableau 3, le repère O représente l'état bloqué 10 et le repère X représente l'état libéré.
TabLeau 3
20 25
Embrayage Frein
54 31 32
Marche arrière (gamme basse- X O X O vitesse) Marche arrière (gamme grande- X 0 0 X vitesse) Marche avant (gamme basse- O X X O vitesse) Marche avant (gamme grande- O X O X vitesse) Lors de l'assemblage du système de transmission, le convertisseur de couple 11 déjà assemblé et la boite de vitesses 30 sont accouplés ensemble par utilisation de l'accouplement 27. Il est à noter que le convertisseur de couple 11 et la boite de vitesses 30 peuvent être divisés en deux moitiés en correspondance à la ligne de division A. (b) Il est possible d'utiliser une structure telle que celle de la Figure 4. Sur la Figure 4, un élément correspondant à celui de la Figure 1 est désigné par
le même symbole que sur la Figure 1.
Sur la Figure 4, un disque 61 d'un embrayage avant 60 est fixé sur l'arbre principal 37. L'embrayage avant 60 est fixé sur un disque 63 d'un frein 62, et le frein 62 est fixé sur le carter de la boite de vitesses 30. En outre, le disque de frein 63 est 10 de plus fixé sur un pignon central 65 d'un mécanisme
à train planétaire compound de Lavineaux 64.
Un satellite 66 du mécanisme à train planétaire compound de Lavineaux 64 est supporté de façon tournante par un porte-satellites 67, ce portesatellites 67 15 étant fixé sur un disque 69 d'un frein 68. Le frein
68 est fixé sur lecarter de la boîte de vitesses 30.
En outre,il est prévu un embrayage arrière 40 qui est fixé sur l'extrémité avant d'un arbre de liaison 70. Une extrémité arrière de l'arbre de liaison 70 20 est fixé sur le pignon central 71 du mécanisme à train planétaire compound de Lavineaux 64. Un satellite 72 est en prise avec le pignon central 71 et ce satellite 72 est supporté de façon tournante par un axe 73 fixé sur le porte-satellites 67. Le satellite 72 est en 25 outre en prise avec le satellite 66 et ce satellite
66 l'est à son tour avec une couronne à denture intérieure 75 d'un arbre de sortie 74.
Lors de l'assemblage du système de transmission, le convertisseur de couple déjà assemblé et la boîte 30 de vitesses 30 sont reliés ensemble par utilisation -de l'accouplement 27. Dans ce cas, la division peut être réalisée dans tous les accouplements 27 ou bien dans l'accouplement 27 entre l'arbre de turbine 18 et l'arbre principal 37. Notamment, le convertisseur 35 de couple 11 et la boite de vitesses 30 peuvent être divisés en deux moitiés selon la ligne de division A ou B. (c) On peut utiliser une structure telle que celle de la Figure 5. Sur la Figure 5, un élément correspondant à celui de la Figure 1 est désigné par le même symbole que sur la Figure 1. Sur la Figure 5, un disque 81 d'unembrayage 80 et un disque 83 d'un embrayage 82 sont fixés sur l'arbre principal 37. L'embrayage 80 est fixé sur un pignon central 85 d'un mécanisme 84 à train planétaire 10 du type à double ensemble de satellites Simpson et l'embrayage 82 est fixé sur une couronne à denture intérieure 86 du mécanisme 84 à train planétaire du type à double satellites Simpson. La couronne à denture intérieure 86 est en prise avec un satellite 87 15 et ce satellite 87 est lui-même en prise avec le pignon central 85. Le satellite 87 est supporté de façon tournante par un porte-satellites 88 et ce
porte-satellites 88 est fixé sur un arbre de sortie 89.
Le pignon central 85 est en outre en prise avec 20 un satellite 90. Le satellite 90 est supporté de façon tournante par un porte-satellites 91, qui est lui-même fixé sur l'arbre de sortie 89. Le satellite 90 est en outre en prise avec une couronne à denture intérieure 94 fixée sur un disque 93 d'un frein 92. Le frein 92 25 est fixé sur le carter de la boite de vitesses 30 et le disque de frein 93 est accouplé par l'intermédiaire d'un embrayage unidirectionnel 95 avec le carter de
la boite de vitesses 30.
Lors de l'assemblage du système de transmission, 30 le convertisseur de couple 11 déjà assemblé et la boite de vitesses 30 sont reliés ensemble par utilisation de l'accouplement 27. Dans ce cas, la division peut être faite dans tous les accouplements 27 ou bien dans l'accouplement 27 entre l'arbre de turbine 18 et l'arbre principal 37. Notamment, le convertisseur de couple 11
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et la boîte de vitesses 30 peuvent être divisés en deux moitiés selon la ligne de division A ou B. (d) Le convertisseur de couple 11 peut être utilisé comme un coupleur fluidique en le réalisant par 5 exemple avec une structure telle que la roue de stator 16 soit accouplée directement avec l'arbre de stator 19 sans installation de l'embrayage undirectionnel 20 de la Figure 1 et en faisant en sorte
que le frein grande-vitesse 31 et le frein basse10 vitesse 32 soient desserrés simultanément.
(Effet de l invention) Dans le convertisseur de couple à trois-éléments, la roue de turbine 15 adaptée pour être entraînée en rota15 tion par l'énergie hydraulique produite par le rotor de pompe 13 et la roue de stator 16 placée dans une position intermédiaire sont installées dans l'espace 14 formé par le carter 12 auquel est appliquée l'énergie fournie par le moteur, et le rotor de pompe 13 est accouplé au carter 12, 20 l'arbre de sortie de turbine 18 est accouplé à ladite roue de turbine 15 et est disposé au centre et l'arbre cylindrique de stator 19 est accouplé à la roue de stator 16 et est installé coaxialement à l'arbre de stator 19; le mécanisme à train planétaire 21 comprend le pignon central 24 fixé 25 sur l'arbre de turbine 18, le satellite 23 en prise avec le pignon central 24, la couronne à denture intérieure 22 fixée sur l'arbre de stator 19 et en prise avec le satellite 23, et le porte-satellites 25 qui supporte le satellite 23, ce mécanisme à train planétaire étant disposé dans ledit espace 14; en outre, l'arbre porteur cylindrique 26, coaxial à l'arbre de turbine 18, est fixé sur le porte-satellites 25. On peut ainsi obtenir les avantages suivants: (a) Le convertisseur de couple à troiséléments peut produire les performances suivantes. Dans la gamme basse35 vitesse, il peut produire un rapport de transmission de couple plus grand que le convertisseur de couple à
quatre-éléments afin d'augmenter le couple transmis qui semble insuffisant dans la gamme basse-vitesse.
Au contraire, dans la gamme grande-vitesse, il peut produire la même caractéristique que le convertisseur de couple à trois-éléments ordinaire, c'est-à-dire ce qui correspond à ce qu'on appelle la caractéristique
à étage -multiple.
(b) D'autre part, ledit mécanisme à train planétaire est 10 installé dans l'espace formé par le carter et le rotor de pompe de sorte que le convertisseur de couple à étage -multiple et trois-éléments conserve toujours
la fonction à étage -multiple, indépendamment de la structure de la boite de vitesses à laquelle il est 15 accouplé.
En conséquence, le convertisseur de couple à étage -multiple et troiséléments conforme à la présente invention peut être relié à différents types
de boites de vitesses. Notamment, le convertisseur de couple 20 présente une grande souplesse d'utilisation.
Claims (7)
1. Convertisseur de couple à étage -multiple et trois-éléments, dans lequel une roue de turbine (15), adaptée pour être entraînée en rotation par l'énergie 5 hydraulique fournie par un rotor de pompe (13), et une roue de stator (16) placée en position intermédiaire, sont installées dans un espace (14) formé par un carter (12) auquel l'énergie d'un moteur est appliquée et le rotor de pompe (13) accouplé au carter, un arbre de sortie de turbine 10 (18) accouplée à la roue de turbine (15) est disposé au centre et un arbre de stator cylindrique (19) accouplé à la roue de stator (16) est disposé coaxialement à l'arbre de stator (19); caractérisé en ce qu'il est prévu un mécanisme à train planétaire (21) comprenant un pignon central 15 (24) fixé sur l'arbre de turbine (18), un satellite (23) en prise avec le pignon central (24), une couronne à denture intérieure (22) fixée sur l'arbre de stator et en prise avec le satellite, et un porte-satellites (25) supportant le satellite (23), ce mécanisme àtrain planétaire (21) étant 20 placé dans ledit espace (14), et en ce qu'il est prévu un
arbre porteur cylindrique (26) coaxial à l'arbre de turbine (18) et fixé sur le porte-satellites (25).
2. Convertisseur de couple à étage -multiple et trois-éléments selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite roue de stator (16) et ledit arbre de stator (19) sont accouplés ensemble par l'intermédiaire d'un embrayage unidirectionnel (20) qui transmet seulement un
couple d'inversion de la roue de stator (16).
3. Convertisseur de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre de stator (19) est équipé d'un frein grande-vitesse (31) qui peut librement bloquer ou débloquer l'arbre de stator (19), l'arbre porteur (36) est équipé d'un frein basse-vitesse (32) qui peut librement bloquer ou débloquer l'arbre porteur (36), l'arbre porteur 35 (36) étant librement accouplé avec ou désaccouplé d'un engrenage de sortie (39) par l'intermédiaire d'un premier accouplement (32), l'arbre de turbine (18) est librement accouplé avec ou désaccouplé de l'engrenage de sortie (39) par l'intermédiaire d'un second embrayage 5 (43) et l'arbre de turbine (18) est équipé d'un frein
de marche arrière (40).
4. Convertisseur de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre de stator(19)est équipé d'un frein grande-vitesse (31) qui peut librement bloquer ou 10 débloquer l'arbre de stator (19), l'arbre porteur (36) est équipé d'un frein basse-vitesse (32) qui peut librement bloquer ou débloquer l'arbre porteur (36), un arbre principal (37) est accouplé à l'arbre de turbine (18), et ledit
arbre principal (37) et un arbre de sortie (57) sont reliés 15 entre eux par l'intermédiaire d'un mécanisme à train planétaire.(52) qui est différent du mécanisme à train planétaire (21) installé dans ledit espace (14).
5. Convertisseur de couple selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un pignon central (53) du mécanisme à train planétaire (52) relié à l'arbre de sortie (57) avec l'àrbre de sortie (57) accouplé à l'arbre de turbine (18) est fixé sur ledit arbre principal (37), la couronne à denture intérieure (58) est fixée sur l'arbre de sortie (57), le portesatellites supportant le satellite (56) est équipé 25 d'un frein (54) qui assure librement le blocage ou le déblocage du porte-satellites et ledit porte-satellites est en outre librement accouplé avec ou désaccouplé de l'arbre
principal (37) par l'intermédiaire d'un embrayage (50).
6. Convertisseur de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre de stator (19) est équipé d'un frein grande-vitesse (31) qui peut librement bloquer ou débloquer l'arbre de stator (19), l'arbre porteur (36) est équipé d'un frein basse-vitesse (32) qui peut librement bloquer ou débloquer l'arbre porteur (36), l'arbre principal 35 (37) accouplé à l'arbre de turbine (18) est pourvu d'un pignon central (65) librement accouplé ou désaccouplé par l'intermédiaire d'un embrayage avant (60) et d'un pignon central (71) librement accouplé ou désaccouplé par un frein de marche arrière (40), les deux pignons centraux (65, 71) étant reliés par l'intermédiaire d'un mécanisme à train planétaire compound Lavineaux avec un arbre de sortie (74), et un élément porteur (73) du mécanisme à train planétaire compound de Lavineaux (64) et le premier pignon central (65)
sont équipés de freins respectifs (62, 68).
7. Convertisseur de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre de stator (19) est équipé d'un frein grande-vitesse (31) qui peut librement bloquer ou débloquer l'arbre de stator (19), l'arbre porteur (36) est équipé d'un frein basse-vitesse qui peut librement 15 bloquer ou débloquer l'arbre porteur (36) et un arbre principal (37) accouplé à l'arbre de turbine (38) est relié à un arbre de sortie (89) par l'intermédiaire d'un embrayage (82) et d'un mécanisme à train planétaire à
double ensemble de satellites Simpson (84).
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