FR2716249A1

FR2716249A1 - Convertisseur hydrodynamique de couple.

Info

Publication number: FR2716249A1
Application number: FR9501499A
Authority: FR
Inventors: Middelmann Volker; Meisner Marc; Freitag Jurgen
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date: 1994-02-11
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1995-08-18
Anticipated expiration: 2015-02-09
Also published as: CN1077256C; SE509655C2; FR2716249B1; GB2286437B; CN1112994A; SE9500256D0; US5779012A; KR950033187A; GB2286437A; KR100392653B1; GB9502376D0; JPH07269695A; DE19503295A1; SE9500256L

Abstract

L'invention concerne un convertisseur hydrodynamique de couple. Le convertisseur (11) comprend un embrayage de pontage (12) actionné par liquide, une roue de pompe (17) pouvant être entraînée par un organe d'entrée et qui est disposée avec une roue de turbine (18) et une roue directrice (19) dans une chambre de travail, l'embrayage de pontage, disposé fonctionnellement entre un organe mené du convertisseur de couple et l'organe d'entrée comportant un piston déplaçable axialement, sur un côté duquel est prévue une chambre d'embrayage pour l'embrayage de pontage (12), et sur son autre côté une chambre de débrayage, caractérisé par une soupape de commande d'embrayage sensible à la force centrifuge, température et viscosité de l'huile.

Description

La présente invention concerne un convertisseur

hydrodynamique de couple comportant un embrayage de pontage actionné par liquide, une roue de pompe pouvant être entraînée par un organe d'entrée et qui est disposée avec une roue de turbine et une roue directrice dans une chambre de travail, l'embrayage de pontage, disposé fonctionnellement entre un organe mené du convertisseur de couple et l'organe d'entrée comportant un piston déplaçable axialement, sur un côté duquel est prévue une chambre d'embrayage pour l'embrayage de pontage et sur son autre côté une chambre de débrayage.

Des convertisseurs de couple de ce genre sont connus par exemple d'après les brevets des Etats-Unis US- 4.640.395, US-4.619.350 et US-4 618 041.

Dans les convertisseurs de couple connus, il peut se produire des conditions de marche dans lesquelles, bien qu'un embrayage de pontage ouvert soit désiré ou même nécessaire, cet état de l'embrayage de pontage ne peut pas être réglé, au moins pendant une courte durée. Cela peut se produire par exemple pour de basses températures extérieures, et notamment parce que, à cause de la grande viscosité de l'huile qui en résulte, la pompe alimentant le convertisseur et la transmission ne peut pas produire ou maintenir le débit volumique désiré ou la pression désirée, pour garantir une ouverture suffisante de l'embrayage de pontage par sollicitation de la chambre de débrayage. De tels états peuvent se produire par exemple à des températures inférieures à 0 C. Un autre état critique peut se produire lors d'un enclenchement de la marche arrière, et notamment parce que, dans la plupart des cas, la pression de modulation, c'est-A-dire la pression qui est nécessaire pour l'actionnement des embrayages de la transmission, est augmentée, et notamment désavantageusement la pression de service du convertisseur. Dans cet état de marche, il se produit une fermeture indésirable, au moins partielle, de l'embrayage de pontage. Une des causes de cette fermeture est une force de pression, qui est produite sous l'effet des variations de pression se manifestant des deux côtés du piston, lesdites variations de pression étant fonction dans l'essentiel des paramètres cinématiques ou dynamiques des éléments fluidiques, c'est- à-dire dans l'essentiel de leur vitesse circonférentielle moyenne et par conséquent des vitesses de rotation des parties en forme de disques délimitant les deux chambres, et également de la condition de marche, c'est-à-dire du niveau de vitesse de rotation de la pompe et de la turbine ou du piston. Une description de l'influence de telles variations de pression a été donnée dans le brevet des Etats-Unis US-3 213 983.

La présente invention a pour objet d'éliminer les inconvénients précités et d'assurer, dans tout le domaine d'utilisation du convertisseur de couple, un fonctionnement correct de celui-ci. En outre, le convertisseur de couple conforme à l'invention doit être d'une construction simple et permettre ainsi une fabrication peu coûteuse.

Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que l'embrayage de pontage comporte au moins une soupape sensible à sa vitesse de rotation et/ou à la température et/ou à la viscosité du liquide et qui influence la différence de pression existant entre les deux chambres ainsi que la force d'embrayage de l'embrayage de pontage et/ou qui commande un écoulement de liquide entre les deux chambres. Dans le cas d'une alimentation en pression insuffisante de la chambre de débrayage de l'embrayage de pontage, la soupape empêche une fermeture de l'embrayage de pontage, sous l'effet des conditions de pression existant dans la chambre de débrayage et dans la chambre d'embrayage dans les points critiques de fonctionnement ou dans les domaines critiques de fonctionnement, au moyen d'une liaison des deux chambres. Lors d'un fonctionnement du convertisseur de couple en dehors de ces points critiques ou de ces domaines critiques, la soupape est cependant fermée au moins dans l'essentiel et de préférence complètement.

Du fait que l'alimentation en huile de la chambre de débrayage est beaucoup dépendante de la température ou de la viscosité de l'huile, il est possible,dans les constructions connues de convertisseurs et au moins pour les vitesses de rotation proches de la vitesse de ralenti ou bien inférieures à cette vitesse de ralenti, c'est-à-dire pour des vitesses de rotation inférieures à 700-1000 tr/min, qu'il se produise sous l'effet de la différence entre les pressions, ou les profils de pression, existant des deux côtés du piston du convertisseur, un actionnement de l'embrayage de pontage au moins dans une position partiellement embrayée de telle sorte que cet embrayage assure d'une façon non intentionnelle une transmission de couple. Cet effet d'embrayage non intentionnel peut se produire notamment lors de l'engagement de la première vitesse de marche avant ou de la vitesse de marche arrière. Cela est imputable au fait que, lors de l'engagement d'un tel rapport quand le véhicule est pratiquement immobile, la turbine, et par conséquent également le piston de l'embrayage de pontage, sont au moins freinés avec réduction de leur vitesse de rotation de sorte que les forces dynamiques agissant sur l'huile contenue dans le volume annulaire existant entre le piston et la turbine diminuent et qu'il s'établit dans ce volume annulaire, en considérant son étendue radiale, une augmentation du niveau de la pression. Cela est imputable au fait que, à cause de la diminution de la vitesse de rotation, les forces dynamiques ou les forces centrifuges s'exercant sur l'huile diminuent de sorte que le niveau de variation de la pression augmente radialement vers l'intérieur à mesure que la vitesse de rotation diminue.

Dans un cas extrême, c'est-à-dire lorsque la turbine est immobile, il peut exister dans le volume annulaire existant entre le piston et la roue de turbine, radialement à l'intérieur à peu près la même pression que dans la zone radialement extérieure du carter du convertisseur. Ainsi il peut se manifester dans l'étendue radiale du piston un niveau de pression qui est le même, au moins dans l'essentiel.

Grâce à l'invention, on est assuré que, dans les états de marche précités o on doit éviter une fermeture non intentionnelle de l'embrayage de pontage, il existe entre les deux chambres une liaison de sorte qu'on est assuré d'avoir un équilibre de pression sous l'effet d'un écoulement d'huile circulant entre les deux chambres précitées, ce qui permet d'éviter au moins une force de fermeture excessivement grande. Avantageuse- ment, les sections de liaison entre les deux chambres sont cependant dimensionnées de telle sorte qu'un effet de frottement dans l'embrayage de pontage soit évité.

Cet enclenchement non intentionnel de l'embrayage de pontage est imputable, dans l'art antérieur, au fait que la "différence extérieure de pression", c'est-à-dire la différence existant entre la pression d'alimentation produite par une pompe à huile pour l'ouverture de l'embrayage de pontage et la pression de sortie du convertisseur peut devenir plus petite que la différence de pression moyenne résultant des conditions d'écoulement existant des deux côtés du piston.

Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, la soupape est agencée de telle sorte qu'elle s'ouvre dans une plage inférieure de vitesses de rotation et/ou de températures et/ou dans une plage supérieure de viscosités tandis qu'elle se ferme dans une seconde plage supérieure de vitesses de rotation et/ou de températures et/ou dans une une plage inférieure de viscosités.D'une manière avantageuse, une soupape de ce genre peut comporter un élément sensible à la force centrifuge, par l'intermédiaire duquel le degré d'ouverture ou l'état de commutation de la soupape est commandé. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la soupape sensible à la force centrifuge, et/ou sensible à la température, et/ou sensible à la viscosité, est une soupape à tiroir et/ou un tiroir rotatif et/ou une vanne et/ou un clapet.

Il est cependant également possible d'utiliser des soupapes sensibles à la température, comme par exemple des soupapes thermostatiques, des soupapes opérant sur le principe du bimétal ou sur le principe de mémoire. Dans le cas de soupapes comportant un élément sensible à la force centrifuge, il est judicieux que cet élément soit sollicité, dans le sens d'ouverture de la soupape, par au moins un accumulateur de force ou d'énergie à un ou plusieurs étages.

Pour la mise en oeuvre de l'invention, il peut être particulièrement avantageux que la soupape soit disposée dans une zone de la bordure intérieure du piston. Ainsi l'équilibre de pression établi par l'intermédiaire de la soupape entre les chambres existant des deux côtés du piston peut être modulé ou adapté à l'application existante en fonction de la disposition radiale de cette soupape. Il est cependant judicieux dans la plupart des cas que cette soupape soit disposée radialement à l'intérieur du diamètre moyen, qui est déterminé à partir du diamètre extérieur et du diamètre intérieur du piston, délimitant une ouverture centrale.

Selon une particularité avantageuse de l'invention, celle-ci concerne un convertisseur de couple avec embrayage de pontage, qui contient un amortisseur d'oscillations en torsion et dans lequel la soupape est disposée dans l'essentiel radialement à l'intérieur de l'accumulateur d'énergie de l'amortisseur d'oscillations en torsion.

Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, il est prévu que le piston de l'embrayage de pontage comporte une denture dans une zone radialement intérieure et que la soupape soit disposée dans l'essentiel radialement dans la zone de denture du piston ou bien radialement à l'intérieur de la denture du piston.

La soupape conforme à l'invention peut être agencée de telle sorte qu'elle se ferme graduellement dans un domaine déterminé de vitesses de rotation. Pour de nombreuses applications, il peut cependant être également judicieux que la fermeture de la soupape s'effectue rapidement, c'est-à-dire brusquement.

L'ouverture peut s'effectuer de la même manière, auquel cas également des combinaisons des deux variantes de réaction peuvent être avantageuses.

Le convertisseur de couple conforme à l'invention peut être disposé avantageusement entre un moteur et une transmission d'un véhicule, auquel cas le convertisseur de couple et la transmission peuvent être actionnés par l'intermédiaire d'un système de commande ou de régulation qui est agencé de telle sorte que les embrayages de commutation de la transmission et l'embrayage de pontage du convertisseur puissent être alimentés en liquide par une pompe commune, le système de commande comportant en outre des moyens qui maintiennent ouvert l'embrayage de pontage du convertisseur en dessous d'une température minimale de fonctionnement et qui, lors d'un dépassement de cette température minimale, permettent une fermeture de l'embrayage de pontage, la soupape reliant la chambre d'embrayage et la chambre de débrayage l'une avec l'autre étant alors agencée de telle sorte que, en dessous de la température minimale de fonctionnement, cette soupape reste ouverte, que lorsque la température minimale est atteinte, il se produise une fermeture de la soupape et/ou que la soupape soit commandée en fonction de la température. Cette fermeture peut se produire graduellement, c'est- à-dire dans un domaine déterminé de vitesses de rotation ou dans un domaine déterminé de températures. La fermeture de la soupape peut cependant également s'effectuer brusquement.

Les soupapes sensibles à la température peuvent, comme cela a déjà été précisé, être conçues sur le principe du bimétal ou sur l'effet de mémoire. On peut cependant également utiliser des éléments élastiques bistables en fonction de la température. De tels éléments bistables occupent, en fonction de la température agissant sur eux, deux positions limites différentes, ces positions limites pouvant être prises graduellement en fonction de la température, ou bien pouvant être prises par un déclenchement brusque de l'élément.

Dans une mise en oeuvre avantageuse de l'invention, il peut être prévu que la soupape s'ouvre et/ou se ferme pas à pas ou par échelons de façon ciblée.

En outre, il peut être judicieux dans d'autres agencements que la soupape s'ouvre et/ou se ferme graduellement ou brusquement de façon ciblée.

Le dispositif conforme à l'invention, comportant au moins une soupape qui est avantageusement disposée radialement à l'intérieur du piston de l'embrayage de pontage du convertisseur, est judicieusement agencé de telle sorte que l'actionnement de la soupape, prévue en nombre au moins égal à l'unité, soit pratiquement indépendant des pressions régnant dans les chambres existant des deux côtés du piston. Ces pressions ne doivent ainsi produire sur l'élément de fermeture du piston aucune force s'exerçant dans le sens de fermeture ou dans le sens d'ouverture. Les soupapes doivent ainsi être indépendantes de la pression. D'une manière particulièrement avantageuse, il est possible d'utiliser ce qu'on appelle des soupapes à tiroirs qui peuvent être agencées comme des soupapes à tiroir longitudinal ou à tiroir rotatif. Par rapport aux soupapes dites à sièges, les soupapes précitées présentent l'avantage que leur action d'étanchéité ou de fermeture n'est pas dépendante de la sollicitation de l'élément d'étanchéité par un accumulateur de force ou d'énergie ou par d'autres forces surfaciques s'exerçant en direction d'un siège d'étanchéité. Ces soupapes peuvent également être conçues sur le principe d'un clapet d'étranglement.

Selon une particularité avantageuse de l'invention, il est prévu d'utiliser des soupapes à tiroirs qui exercent une action ciblée et/ou qui ont un domaine pouvant être réglé et/ou commandé de façon ciblée, comme un domaine d'ouverture, au moyen duquel un écoulement volumique est commandé, ou réglé, ou dosé de façon ciblée.

Avantageusement, il est possible d'utiliser plusieurs soupapes, de préférence réparties uniformément sur le pourtour. Il est également possible d'utiliser des combinaisons de différentes soupapes. Ainsi il est possible par exemple d'utiliser des soupapes sensibles à la force centrifuge en combinaison avec des soupapes sensibles à la température.

Il est judicieux que la soupape soit disposée à l'intérieur du carter du convertisseur de couple et/ou que la soupape soit reliée au piston de l'embrayage de pontage du convertisseur et/ou que la soupape soit disposée sur le piston de l'embrayage de pontage du convertisseur.

Un avantage de la disposition de la soupape ou des soupapes dans le carter du convertisseur et/ou sur le piston consiste dans la création d'une fonction de sécurité car, en cas de défaillance du système hydraulique ou bien en cas de panne de l'alimentation en pression hydraulique, la soupape est disposée de telle sorte que, dans de telles conditions, une fermeture brusque ou soudaine de l'embrayage de pontage est empêchée. En conséquence, par exemple dans le cas d'un véhicule immobile o l'embrayage de pontage du convertisseur est ouvert, des accidents résultant d'une brutale fermeture de l'embrayage de pontage sont évités en majeure partie.

En outre, il peut être judicieux que la direction du mouvement d'écartement de l'élément de fermeture de la soupape soit orientée, au moins au début du mouvement d'écartement, au moins dans l'essentiel perpendiculairement à la direction d'écoulement à travers l'ouverture de soupape et/ou à travers la soupape.

Egalement il peut être judicieux que le mouvement d'écartement de l'élément de fermeture de la soupape ne soit pas un pur mouvement de translation et que la direction du mouvement d'écartement soit orientée, au moins au début de ce mouvement d'écartement, au moins dans l'essentiel perpendiculairement à la direction d'écoulement à travers l'ouverture de soupape et/ou à travers la soupape.

Un autre agencement avantageux de l'invention peut être obtenu en faisant en sorte que la direction du mouvement d'écartement de l'élément de fermeture soit réglée et/ou maintenue dans un angle supérieur à 0 par rapport à la direction d'écoulement, cet angle étant cependant de préférence compris entre 30 et 90 .

Il peut également être judicieux que, dans le cas d'une soupape ayant une direction du mouvement d'écartement qui soit orientée dans l'essentiel perpendiculairement à la direction d'écoulement, la fonction de l'organe de fermeture ne soit pas influencée, ou le soit seulement légèrement, par la pression régnant à l'intérieur du convertisseur. Il peut être notamment judicieux que la soupape soit une soupape à tiroir.

Dans une mise en oeuvre avantageuse de l'invention, on peut en outre obtenir que, dans le cas d'une soupape dont la direction du mouvement d'écartement de l'élément de fermeture fait dans l'essentiel un angle supérieur à 0 avec la direction d'écoulement à travers la soupape, la fonction de l'organe de fermeture ne soit pas influencée, ou le soit seulement légèrement, par la pression régnant à l'intérieur du convertisseur.

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 une représentation schématique d'un système de transmission de couple comportant un convertisseur et un embrayage de pontage, la figure donnant un schéma de la commande fluidique associée, - la Figure 2 est une vue en élévation partielle et en coupe d'un convertisseur hydrodynamique comportant un embrayage de pontage, - la Figure 2a est une vue en élévation, faite dans la direction de la flèche II, des soupapes conformes à l'invention, dans un état d'ouverture, - la Figure 2b est une vue en élévation correspondant à la Figure 2a, les soupapes étant cependant fermées, - la Figure 3 est une vue en élévation partielle il et en coupe d'une autre forme de réalisation d'un convertisseur de couple, l'embrayage de pontage comportant des soupapes sensibles à la température, - la Figure 3a est une vue en élévation, faite dans la direction de la flèche III de la Figure 3, o les soupapes sont représentées dans leur position de fermeture.

Le système de transmission de couple 10 représenté sur la Figure 1 comprend un convertisseur de couple 11 et un embrayage de pontage 12, pouvant être actionné par fluide sous pression et qui est disposé en parallèle au convertisseur de couple. Le système de transmission de couple est relié fonctionnellement à l'arbre 13, indiqué seulement schématiquement, d'un moteur à combustion interne, non représenté, et il est en liaison d'entraînement, du côté mené, et par l'intermédiaire d'une partie menée 14, avec une transmission automatique disposée à la suite dans le train moteur et qui n'est également pas représentée.

Comme le montre la vue en élévation schématique et en demi-coupe du système de transmission de couple 10 en relation avec le schéma de commande par fluide sous pression, il s'agit pour le convertisseur de couple 11 d'un convertisseur d'écoulement classique. Ce convertisseur d'écoulement comprend un couvercle 16, relié à la partie de sortie d'un moteur à combustion interne et servant d'organe d'entrée, une roue de pompe 17 formant le carter du convertisseur en coopération avec son couvercle, une roue de turbine 18 reliée par l'intermédiaire d'un moyeu de sortie 14, servant d'organe mené, à la transmission automatique non représentée, et également une roue directrice 19 disposée entre la roue de pompe et la roue de turbine. L'embrayage à friction 12 assurant le pontage du convertisseur est disposé entre la roue de turbine 18 et le couvercle de convertisseur 16 et il comprend un disque d'embrayage 20, relié de façon tournante au moyeu de sortie 14 ou à la roue de turbine 18 du convertisseur et dont la surface de friction 21 coopère avec une contre-surface 22 du couvercle de convertisseur 16. L'embrayage à friction comporte en outre une chambre arrière 24, dirigée vers la roue de turbine 18, ainsi qu'une chambre avant 25, dirigée vers la paroi radiale du couvercle de convertisseur 16. Le disque d'embrayage 20 comporte un piston 20a, séparant axialement les deux chambres 24, 25 l'une de l'autre et qui est relié au moyeu de sortie 14 par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion 20b.

Le convertisseur 11 est alimenté en fluide sous pression, d'une manière connue, par l'intermédiaire d'un conduit 30 débouchant du côté de da roue de pompe dans le carter du convertisseur, le fluide étant débité par une source non représentée en détail, comme une pompe à huile, et la commande de pression étant assurée par l'intermédiaire d'une soupape de commande 31, qui est elle-même commandée par un élément de commande 32. Cet élément de commande 32 peut être constitué par une soupape proportionnelle ou bien par une soupape modulée en largeurs d'impulsions et qui est réglée ou actionnée par l'intermédiaire d'un ordinateur ou d'un processeur 32a, et notamment en fonction de données ou paramètres d'entrée et également de champs caractéristiques mémorisés dans le processeur. Le fluide sous pression est évacué par l'intermédiaire d'un conduit, non représenté, jusque dans un refroidisseur 33, indiqué seulement schématiquement. En plus de la sollicitation de la roue de turbine 18, la pression du fluide agit, du côté de sortie de la roue de pompe 17, également dans la chambre arrière 24 de l'embrayage à friction 12. Le fluide sous pression sollicite le piston 20a et pousse celui-ci contre la surface 22 du couvercle de convertisseur 16. Du fait que, selon une variante avantageuse de réalisation de l'invention, l'embrayage opère en patinage au moins dans de nombreux domaines de fonctionnement, la sollicitation par fluide sous pression de la chambre avant 25 peut être commandée au moyen d'une soupape 31, reliée à cette chambre par l'intermédiaire d'un conduit 34, de telle sorte qu'une pression différentielle, réglable et s'exerçant entre la chambre arrière 24 et la chambre avant 25, détermine le couple pouvant être transmis par l'embrayage à friction 12.

Du fait de la disposition en parallèle du convertisseur 11 et de l'embrayage à friction 12 assurant le pontage de ce convertisseur, le couple de moteur est égal à la somme des couples transmis par le convertisseur ou la roue de pompe et par l'embrayage, c'est-à-dire que: Mmoteur = Membrayage + Mroue de pompe' Le couple de la transmission, pour autant qu'on néglige les pertes se manifestant dans le système de transmission, est égal à la somme des couples transmis par le convertisseur ou par la roue de turbine, c'est-à- dire que: M.M+Mo Mtransmission Membrayage + Mroue de turbine ou M + (M x conversion).

embrayage + (Mroue de pompe x conversion).

A mesure que le patinage augmente, la fraction du couple de moteur transmise par le convertisseur augmente et en correspondance le couple transmis par l'embrayage diminue.

La commande ou la régulation du convertisseur ou de l'embrayage de pontage peut être effectuée d'une manière avantageuse comme cela a été décrit dans la demande de brevet allemand P 43 22 974 ou dans la demande Pour le système de transmission de couple 110 représenté à titre d'exemple de réalisation sur la Figure 2, il s'agit d'un convertisseur hydrodynamique de couple 111 associé à un embrayage de pontage 112 et à un amortisseur 135 agissant entre le convertisseur de couple et l'embrayage de pontage.

Le convertisseur de couple 111 comporte une roue de pompe 117, entraînée par un moteur à combustion interne, non représenté, une roue de turbine 118 reliée fonctionnellement à un moyeu de sortie 114, une roue directrice 119 disposée dans le circuit fluidique entre la roue de pompe et la roue de turbine et un couvercle de convertisseur ou carter de convertisseur 116 relié de façon non tournante à la roue de pompe et entourant la roue de turbine.

Le couvercle de convertisseur 116 est relié de façon non tournante à la roue de pompe 117 et il assure sa liaison d'entraînement avec le moteur à combustion interne.

Entre la roue de turbine 118 et la zone radiale du couvercle de convertisseur 116, il est prévu un piston annulaire 136 centré sur l'axe de rotation du convertisseur. Ce piston annulaire 136 est monté, radialement à l'intérieur, sur un moyeu de sortie 114 relié de façon non tournante à la roue de turbine 118 et il forme, radialement à l'extérieur, une zone conique qui est pourvue d'une garniture de friction 121. Le piston annulaire 136 coopère avec une surface de contre-friction 122, de profil conique correspondant, du couvercle de convertisseur 116.

L'embrayage de pontage 112 comporte une chambre arrière 124 située entre le piston annulaire 136 et la roue de turbine 118 et une chambre avant 125 située entre le piston annulaire 136 et la paroi radiale du couvercle de convertisseur 116. Le piston 136 est amené dans sa position d'embrayage, coopérant avec la surface de contre-friction 122, par sollicitation par fluide sous pression de la chambre avant 125. La grandeur du couple à transmettre par l'embrayage à friction 112 est fonction de la pression différentielle réglée entre les chambres de pression 124, 125 ou de la force axiale s'exerçant sur le piston 136 sous l'effet de cette pression différentielle.

Sur les zones radialement intérieures 137 du piston 136, il est prévu des soupapes 138, qui sont notamment constituées, comme le montrent les Figures2a et 2b, par deux soupapes diamétralement opposées. Sur la Figure 2, la soupape 138 est représentée dans sa condition de fermeture.

Les soupapes 138 sont agencées de manière à être sensibles à la force centrifuge et elles sont réalisées comme une soupape à tiroir. Sur le piston 136 est fixée une bague 139 qui, comme le montrent les Figures 2a et 2b, comporte deux fentes 140 allongées dans une direction circonférentielle et qui sont en coïncidence - en les considérant dans une direction axiale - avec des orifices formés dans le piston 136 et adaptés en correspondance.

Par l'intermédiaire des orifices 140, une communication peut être établie entre les chambres 124, 125 situées des deux côtés du piston 136, de sorte qu'un équilibre de pression peut être produit entre les deux chambres précitées. Sur le composant 134 de forme annulaire sont guidés deux éléments de fermeture 141 en forme de segments, qui sont disposés symétriquement dans des positions diamétralement opposées. Les deux éléments de fermeture 141 peuvent être déplacés dans une direction radiale, et notamment en opposition à l'action de ressorts 142 sollicitant ces éléments 141 radialement vers l'intérieur. Les ressorts 142 sont agencés comme des ressorts de traction, qui sont respectivement reliés avec chacun des éléments de fermeture 141. La Figure 2a montre la position d'ouverture des soupapes 138. Cette position est prise par les soupapes 138 en dessous d'une vitesse de rotation déterminée. Cette vitesse de rotation est déterminée par La masse-des-éléments de fermeture 141,par la raideur des ressorts 142 et également par leur précontrainte éventuelle. Cette position d'ouverture, représentée sur la Figure 2a, doit être assurée en dessous de la vitesse de ralenti du moteur à combustion interne coopérant avec le convertisseur de couple 110.

Cette vitesse de rotation peut avoir par exemple un ordre de grandeur compris entre 700 et 1000 tr/min. En fonction de l'application envisagée, cette vitesse de rotation peut cependant avoir également des valeursinférieures ou supérieures.

Le guidage radial des éléments de fermeture 141 est assuré par l'intermédiaire des zones latérales 143 des saillies radialement extérieures 144 des éléments de fermeture 141. Ces zones latérales 143 sont guidées par les flancs latéraux 145 des évidements axiaux 146 formés dans le composant 139 de profil annulaire. Les zones latérales 143 et les flancs latéraux 145 sont adaptés mutuellement en correspondance. Les saillies radiales 144 sont ainsi reçues dans les évidements axiaux 146 et elles sont guidées dans ceux-ci dans une direction radiale, de sorte qu'on est ainsi assuré d'une liaison non tournante entre les composants 139 et 141.

Lors d'un dépassement de la vitesse de rotation définie précitée, les éléments de fermeture 141 se déplacent radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge agissant sur eux, de sorte que les fentes sont fermées. La position de fermeture a été représentée sur la Figure 2b et sur la Figure 2.

Dans cette position, les branches 147 des éléments de fermeture 141, situées sur le côté de la zone centrale 144, viennent s'appuyer contre la surface périphérique intérieure de la bague 139. Sous l'effet du décalage radial des éléments de fermeture 141, les ressorts 142 sont sollicités en correspondance.

Comme le montre la Figure 2a, la section des orifices 140 est comparativement grande de telle sorte que, dans l'état d'ouverture, il ne soit pas possible qu'il se produise une fermeture de l'embrayage de pontage 112 ou une transmission perturbatrice de couple par l'intermédiaire de cet embrayage de pontage. Les orifices ne sont ainsi pas prévus pour maintenir un écoulement d'huile éventuellement nécessaire pour un refroidissement des surfaces de friction de l'embrayage de pontage et ils ne sont également pas prévus pour obtenir une douceur définie de comportement d'embrayage de l'embrayage de pontage. Ces orifices de liaison 140 doivent faire en sorte essentiellement que, dans les états o la roue de turbine 118 et par conséquent également le piston 116 sont freinés à une vitesse inférieure, l'embrayage de pontage 112 soit ouvert au moins dans l'essentiel. Ce dernier état est garanti par le fait que, dans de telles conditions, il puisse se produire par l'intermédiaire de l'orifice 140 un équilibre de pression entre les deux chambres 124, 125 de telle sorte que, en considérant une direction radiale, des deux côtés du piston 136 les variations ou répartitions de pressions aient au moins tendance à être équilibrées. En conséquence, la force résultante agissant sur le piston est engendrée au moins dans le sens d'embrayage.

Avantageusement, les surfaces de friction de l'embrayage de pontage 122 en état de fermeture peuvent être refroidies par un écoulement d'huile de refroidissement se produisant entre les deux chambres 124, 125. A cet égard, on se référera aux demandes de brevets allemands P 43 22 974, P 43 25 606 et P 44 01 656.

Dans la forme de réalisation des Figures 3 et 3a, il est prévu pour la formation des soupapes 238 à nouveau un composant 239 de forme annulaire qui est fixé sur les zones intérieures du piston annulaire 236. Dans le composant 239 de forme annulaire et dans le piston 236, il est prévu des trous 240 se recouvrant dans une direction axiale et qui sont en communication avec des trous radiaux 240a, ouverts en direction de la surface périphérique intérieure du composant 239. Comme le montre la Figure 3a, il est prévu quatre soupapes 238 réparties uniformément sur le pourtour.

L'élément de fermeture 241 de la soupape 238 est constitué par un élément sensible à la température et qui peut être agencé comme un élément bimétallique ou bien comme un élément élastique bistable. La position d'ouverture des soupapes 238 est représentée sur la Figure 3 et leur position de fermeture est représentée sur la Figure 3a.

Les éléments de fermeture 241 sensibles à la température sont avantageusement agencés de telle sorte qu'ils maintiennent ouvertes les soupapes 238 en dessous d'une température minimale de fonctionnement de l'huile, par exemple 30 C,alors que, lorsque cette température est dépassée, ils assurent la fermeture des soupapes 238.

De telles soupapes sensibles à la température peuvent être utilisées notamment en association avec une transmission dont les embrayages sont alimentés par la même pompe à huile que le convertisseur de couple, la transmission et le convertiseur de couple pouvant alors être actionnés par l'intermédiaire d'un système de commande ou de régulation qui est agencé de telle sorte que les embrayages de commutation de la transmission et l'embrayage de pontage du convertisseur puissent être alimentés en liquide par une pompe commune, le système de commande comportant des moyens qui, en dessous d'une température minimale de fonctionnement, maintiennent ouvert l'embrayage de pontage du convertisseur et qui permettent, quand cette température est dépassée, une fermeture de l'embrayage de pontage.

L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits mais elle concerne notamment également des variantes qui peuvent être créées par combinaison de particularités ou d'éléments décrits en relation avec la présente invention. En outre, différents modes de fonctionnement ou particularités décrits en relation avec les Figures représentent, quand ils sont pris séparément, une invention indépendante. La demanderesse se réserve ainsi de revendiquer encore d'autres caractéristiques mises en évidence seulement dans la description, notamment en relation avec les Figures et ayant une importance essentielle pour une invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Convertisseur hydrodynamique de couple comportant un embrayage de pontage actionné par liquide, une roue de pompe pouvant être entraînée par un organe d'entrée et qui est disposée avec une roue de turbine et une roue directrice dans une chambre de travail, l'embrayage de pontage, disposé fonctionnellement entre un organe mené du convertisseur de couple et l'organe d'entrée comportant un piston déplaçable axialement, sur un côté duquel est prévue une chambre d'embrayage pour l'embrayage de pontage, et sur son autre côté une chambre de débrayage, l'embrayage de pontage comportant au moins une soupape sensible à sa vitesse de rotation et/ou à la température et/ou à la viscosité du liquide et qui influence la différence de pression existant entre les deux chambres ainsi que la force d'embrayage de l'embrayage de pontage et/ou qui commande un écoulement de liquide entre les deux chambres, cette soupape étant ouverte dans une plage inférieure de vitesses de rotation et/ou de températures et/ou dans une plage supérieure de viscosités tandis qu'elle se ferme dans une seconde plage supérieure de vitesses de rotation et/ou de températures et/ou dans une plage inférieure de viscosités.

2. Convertisseur de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape comporte un élément sensible à la force centrifuge et par l'intermédiaire duquel l'état d'ouverture de la soupape est commandé.

3. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape sensible à la force centrifuge et/ou sensible à la température et/ou sensible à la viscosité est une soupape à tiroir et/ou un tiroir rotatif et/ou une vanne et/ou un clapet.

4. Convertisseur de couple selon une des

revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la

soupape comporte un élément sensible à la température et/ou sensible à la viscosité, qui commande le degré d'ouverture de la soupape.

5. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément sensible à la force centrifuge est sollicité, par l'intermédiaire d'un accumulateur d'énergie, dans le lO sens d'ouverture de la soupape.

6. Convertisseur de couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément sensible à la température est un composant opérant par effet de bimétal.

7. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la soupape est une soupape thermostatique.

8. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la soupape comporte un composant opérant par effet de mémoire.

9. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'actionnement de la soupape, qui est agencée de préférence comme une soupape à tiroir, est au moins dans l'essentiel indépendant des pressions existant dans les chambres.

10. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le piston a un diamètre radialement extérieur et un diamètre intérieur délimité par une ouverture centrale et la soupape est disposée radialement à l'intérieur du diamètre moyen défini à partir du diamètre extérieur et du diamètre intérieur.

11. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le convertisseur de couple pourvu de l'embrayage de pontage comporte un amortisseur d'oscillations en torsion et la soupape est disposée dans l'essentiel radialement à l'intérieur de l'accumulateur d'énergie de l'amortisseur d'oscillations en torsion.

12. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le piston comporte une denture dans une zone radialement intérieure et la soupape est disposée dans l'essentiel radialement dans la zone de la denture du piston et/ou radialement à l'intérieur de la denture du piston.

13. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la soupape est prévue dans les zones radialement intérieures du piston.

14. Convertisseur de couple, notamment selon une des revendications 1 à 13, qui est disposé entre un moteur et une transmission d'un véhicule, le convertisseur de couple et la transmission pouvant être actionnés par l'intermédiaire d'un système de commande ou de régulation, qui est agencé de telle sorte que les embrayages de commutation de la transmission et l'embrayage de pontage du convertisseur puissent être alimentés en liquide par une pompe commune, le système de commande comportant en outre des moyens qui, en dessous d'une température minimale de fonctionnement, maintiennent l'embrayage de pontage du convertisseur en condition d'ouverture et qui permettent, lors du dépassement de cette température minimale, une fermeture de l'embrayage de pontage, la soupape, disposée de préférence radialement à l'intérieur du piston de l'embrayage de pontage du convertisseur, étant agencée de telle sorte que, en dessous de la température minimale de fonctionnement, cette soupape soit ouverte, que lorsque la température minimale de fonctionnement est atteinte, il se produise une fermeture de la soupape et/ou la soupape est commandée en fonction de la température.

15. Convertisseur de couple selon la revendication 14, caractérisé en ce que la soupape est une soupape à tiroir.

16. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la soupape s'ouvre et/ou se ferme de façon ciblée pas à pas ou par échelons.

17. Convertisseur de couple selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ouverture et/ou la fermeture de la soupape s'effectuent de façon ciblée graduellement.

18. Convertisseur de couple selon une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'ouverture et/ou la fermeture de la soupape s'effectuent de façon ciblée brusquement.

19. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la soupape comporte une ouverture réglable et/ou pouvant être commandée de façon ciblée, au moyen de laquelle un écoulement volumique est commandé ou dosé de façon ciblée.

20. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la soupape est disposée à l'intérieur du carter du convertisseur de couple.

21. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la soupape est reliée au piston de l'embrayage de pontage du convertisseur et/ou est disposée sur le piston de l'embrayage de pontage du convertisseur.

22. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la direction du mouvement d'écartement de l'élément de fermeture de la soupape est orientée, au moins au début du mouvement d'écartement, au moins dans l'essentiel perpendiculairement à la direction d'écoulement à travers l'ouverture de soupape et/ou à travers la soupape.

23. Convertisseur de couple selon une des

revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le

mouvement d'écartement de l'élément de fermeture de la soupape n'est pas un pur mouvement de translation et la direction du mouvement d'écartement est orientée, au moins au début du mouvement d'écartement, au moins dans l'essentiel perpendiculairement à la direction de l'écoulement à travers l'ouverture de soupape et/ou à travers la soupape.

24. Convertisseur de couple selon une des

revendications 1 à 23, caractérisé en ce que la

direction du mouvement d'écartement de l'élément de fermeture est réglée et ou maintenue dans un angle supérieur à 0 par rapport à la direction d'écoulement, cet angle étant cependant avantageusement compris entre 30 et 90 .

25. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que, dans le cas d'une soupape ayant une direction du mouvement d'écartement orientée dans l'essentiel perpendiculairement à la direction d'écoulement, la fonction de l'organe de fermeture n'est pas influencée, ou l'est seulement légèrement, par la pression à l'intérieur du convertisseur.

26. Convertisseur de couple selon la revendication 25, caractérisé en ce que la soupape est une soupape à tiroir.

27. Convertisseur de couple selon une des revendications 1 à 26, caractérisé en ce que, dans le cas d'une soupape, ayant une direction de mouvement d'écartement faisant dans l'essentiel un angle supérieur à 0 avec la direction d'écoulement, la fonction de fermeture n'est pas influencée, ou l'est seulement légèrement, par la pression à l'intérieur du convertisseur.