FR2731487A1 - Convertisseur de couple hydrodynamique avec accouplement de pompe et de pontage - Google Patents

Abstract

Un convertisseur de couple hydrodynamique comprend une première roue (2) entraînée, une seconde roue (5) en liaison d'entraînement avec la première par un accouplement (22), un rotor accouplé à un arbre mené (38) et un stator, formant ensemble un circuit convertisseur rempli de fluide hydraulique. L'accouplement (22) présente un élément d'accouplement (13) qui peut être engagé solidairement en rotation avec la seconde roue (5), et contigu par deux côtés opposés à une chambre (32, 33) respective raccordées à une conduite (41) menant à une alimentation (100) qui, selon son état de fonctionnement, agit comme conduite d'amenée ou de sortie qui influe sur une chute de pression entre les chambres (32, 33); l'élément d'accouplement (13) peut être réglé sous l'effet de cette chute de pression soit dans une première position, en liaison de rotation avec le boîtier du convertisseur (1), soit dans une seconde position dans laquelle cette liaison de rotation est libérée.

Description

L'invention se rapporte à un convertisseur de couple hydrodynamique

comportant une première roue de pompe entraînée par une machine à combustion, une seconde roue de pompe susceptible d'être mise en liaison d'entraînement solidaire en rotation avec la première roue de pompe par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement d'un accouplement de pompe, un rotor de turbine accouplé à un arbre mené, et un stator, formant ensemble un circuit convertisseur rempli de fluide

hydraulique, de préférence dhuile.

On connaît du document DE 29 43 462 C2 un convertisseur de couple hydrodynamique comportant une première roue de pompe entraînée par une machine à combustion, une seconde roue de pompe susceptible d'être mise en liaison d'entraînement solidaire en rotation avec la première roue de pompe par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement d'un accouplement de pompe, un rotor de turbine accouplé à un arbre mené, et un stator, formant ensemble un circuit convertisseur rempli de fluide hydraulique. L'accouplement de pompe déjà mentionné agit en

fonction des forces centrifuges.

En réalisant un convertisseur de couple hydrodynamique avec deux roues de pompe, dont l'une est commutable par rapport à l'autre, il est possible de modifier la caractéristique du convertisseur. C'est ainsi que par exemple, lorsque l'accouplement de pompe est ouvert et que la seconde roue de pompe est par conséquent inactive en raison d'une caractéristique de convertisseur plus douce, il est possible de mieux faire monter en régime un moteur froid ainsi que de réduire la puissance au ralenti lorsque le véhicule est à l'arrêt, le moteur tourne, et la vitesse est embrayée, tandis que lorsque l'accouplement de pompe est fermé et la seconde roue de pompe est effective, on réalise une caractéristique de convertisseur plus raide, grâce à quoi lorsqu'on roule, les pertes par patinage et par conséquent la consommation de carburant peuvent être réduites. L'inconvénient est ici cependant que la commutation de l'accouplement de pompe d'un état dans l'autre respectif et par conséquent la variation de la caractéristique de convertisseur est dépendante des forces centrifuges et est donc inflexiblement liée à une vitesse de rotation déterminée. En outre, les accouplements qui travaillent en fonction des forces centrifuges, comme ceci est aussi le cas de l'objet du présent brevet, sont construits de façon complexe, ce qui augmente nettement le travail et les coûts de fabrication du convertisseur

de couple hydrodynamique.

L'invention a pour objet de perfectionner un convertisseur de couple hydrodynamique de telle manière que la caractéristique de convertisseur est susceptible de varier pour une phase de fonctionnement que l'on peut

librement prédéterminer.

Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que l'élément d'accouplement est contigu par deux côtés opposés l'un à l'autre à une chambre respective dont chacune est raccordée par l'intermédiaire d'au moins une liaison à une conduite hydraulique associée qui mène à un système d'alimentation et qui, selon son état de fonctionnement respectif, agit en tant que conduite d'amenée ou de décharge ayant de l'influence sur une chute de pression entre les chambres, l'élément d'accouplement étant susceptible d'être réglé sous l'effet de cette chute de pression soit dans une première position dans laquelle il est en liaison de rotation avec le boîtier du convertisseur, soit dans une seconde position dans laquelle

cette liaison de rotation est libérée.

Ceci est rendu possible par l'agencement de l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe entre deux chambres dont chacune est

raccordée à une conduite hydraulique associée par au moins une liaison.

Par l'intermédiaire de cette conduite hydraulique, qui est elle-même reliée à un système d'alimentation, on peut établir dans l'une au moins de ces chambres une pression supérieure à celle de l'autre chambre, de sorte que l'élément d'accouplement exécute un mouvement d'évitement sous l'effet de cette chute de pression. Dès que l'élément d'accouplement est ici amené en contact avec le boîtier de convertisseur par coopération de forces, il participe à son mouvement et peut, en raison de sa liaison avec la seconde roue de pompe, due à la fonction d'accouplement de pompe, entraîner ledit boîtier en transmettant à la seconde roue de pompe le mouvement du boîtier de convertisseur et par conséquent de la première roue de pompe. On peut grâce à cela, comme on l'a déjà expliqué au début, réaliser une caractéristique de convertisseur plus raide. Pour commuter à la caractéristique de convertisseur plus douce en annulant l'effet de l'accouplement de pompe, on sollicite avec du liquide hydraulique une autre conduite hydraulique par l'intermédiaire du système d'alimentation et par conséquent la chambre sur le côté opposé de l'élément d'accouplement, ce qui entraîne une libération de l'élément d'accouplement qui se détache du boîtier de convertisseur et par conséquent une perte de l'entraînement en rotation sur l'élément d'accouplement. Comme on l'a déjà expliqué au début, on peut réduire la consommation au roulement grâce à la caractéristique de convertisseur plus raide que l'on peut obtenir en commutant additionnellement la seconde roue de pompe, et ceci toujours lorsqu'il y a du patinage entre le côté entraînement et le côté sortie du convertisseur de couple. On peut obtenir encore une réduction de la consommation si l'on maintient aussi courte que possible cette phase de patinage et si ensuite, en commutant additionnellement le piston d'un accouplement de pontage, l'entraînement du rotor de la turbine se fait sans patinage à travers le boîtier de convertisseur. La solution selon laquelle selon la chambre orientée vers le circuit convertisseur est délimitée d'une part par l'élément d'accouplement et d'autre part par un piston d'un accouplement de pontage, ne réside pas ici dans la seule présence d'un accouplement de pontage dans un convertisseur de couple, mais dans la combinaison d'un accouplement de pontage avec l'accouplement de pompe selon l'invention, une structure de convertisseur avantageuse à cet effet étant représentée pour établir une connexion d'effet entre l'accouplement de pompe et l'accouplement de pontage. Ceci se produit dans le cas présent grâce au fait qu'une des chambres coopérant avec l'élément d'accouplement, à savoir la face orientée vers le circuit convertisseur sur son côté tourné vers ce dernier, présente comme délimnitation le piston de l'accouplement de pontage. Il en résulte la combinaison de commutation suivante: Grâce à l'alimentation des deux chambres avec du liquide hydraulique, le piston de l'accouplement de pontage est déplacé en direction du circuit convertisseur, et plus précisément de préférence jusqu'à ce qu'une butée axiale soit atteinte. La pression établie dans la chambre plus proche du circuit convertisseur est ici plus faible que celle qui règne dans la chambre prévue sur le côté opposé de l'élément d'accouplement, d'o il résulte une chute de pression qui provoque un déplacement de l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe en direction du circuit convertisseur jusqu'à venir en contact avec également une butée axiale propre, ce qui entramîne par conséquent que cet élément d'accouplement se sépare du boîtier de convertisseur. La conséquence en est un fonctionnement du convertisseur de couple avec une caractéristique de convertisseur douce et sans l'accouplement de pontage, qui convient par conséquent pour des phases d'arrêt du véhicule et pour une opération de démarrage. Quand le véhicule roule, dans une étape suivante, la chambre qui se trouve entre le boîtier de convertisseur et l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe n'est alors plus alimentée avec du liquide hydraulique, grâce à quoi une chute de pression vers la chambre s'établit de l'autre côté de l'élément d'accouplement et, d'une part, le piston de l'accouplement de pontage reste en contact sur sa butée axiale tandis que l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe est déplacé en éloignement de sa butée axiale jusqu'à ce qu'il vienne en contact par coopération de forces sur le boîtier de convertisseur. Le convertisseur de couple est alors commuté sur une caractéristique de convertisseur plus

raide, mais il tourne cependant toujours sans accouplement de pontage.

Lorsque le véhicule roule vite, l'accouplement de pontage doit être commuté additionnellement, à savoir en interrompant l'alimentation en liquide hydraulique des deux chambres, de sorte que seul le liquide hydraulique se trouvant dans le circuit convertisseur se fait remarquer en tant que moyen de pression et provoque aussi une déviation du piston de l'accouplement de pontage en direction de l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe et par conséquent en direction du boîtier de convertisseur, et ceci jusqu'à ce que le piston de l'accouplement de pontage agisse par coopération de forces sur l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe. Pour éviter tout patinage de friction inutile entre le piston de l'accouplement de pontage et l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe lors d'un mouvement relatif axial, il existe selon un autre mode de réalisation avantageux une liaison solidaire en

rotation entre les deux composants.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, il est prévu une multitude de conduites hydrauliques, de sorte que chacune des chambres est susceptible d'être alimentée séparément en liquide hydraulique et qu'il y a des conduites hydrauliques non seulement pour l'amenée mais aussi pour le reflux. Les conduites hydrauliques individuelles sont de préférence agencées coaxialement les unes par rapport aux autres de sorte que celles-ci peuvent être de préférence réalisées en gagnant de la place autour de l'axe de rotation du convertisseur. Selon un autre mode de réalisation, l'une au moins de ces conduites hydrauliques traverse axialement l'arbre mené du convertisseur de couple, de sorte que l'on peut amener du liquide hydraulique de préférence dans la région de l'axe de rotation du convertisseur, ce liquide pouvant ensuite être conduit dans

la chambre respective par l'intermédiaire des liaisons énoncées plus haut.

De préférence, chacune des conduites hydrauliques débouche dans un espace dans lequel du liquide hydraulique peut se rassembler avant de s'écouler dans une liaison associée à cet espace, selon un autre mode de réalisation. De préférence, un tel espace dans lequel une surpression peut s'établir lors de l'amenée de liquide hydraulique, est prévu selon un autre mode de réalisation sur un côté du piston de réglage qui, susceptible d'être dévié sous l'effet d'une chute de pression et par conséquent pas l'intermédiaire de son canal directeur, peut au moins raccorder une des liaisons à l'espace alimenté avec le liquide hydraulique ou peut la séparer dudit espace. La déviation du piston de réglage hors de sa position de repos est produite selon un autre mode de réalisation à l'encontre de l'effet d'un accumulateur d'énergie, de préférence sous la forme d'un ressort qui peut être agencé dans un second espace prévu de l'autre côté du piston de réglage, ledit espace étant susceptible d'être alimenté en liquide hydraulique par l'intermédiaire d'une autre conduite hydraulique. Pour rappeler le piston de réglage dans sa position de repos dans laquelle il vient en contact sur une butée, selon un autre mode de réalisation, ledit second espace est mis sous pression par l'amenée de liquide hydraulique tandis que le premier espace est détendu en commutant sur le mode de reflux la conduite hydraulique qui lui est associée. Le mouvement de retour du piston de réglage dans sa position

de repos est assisté par l'accumulateur d'énergie.

En ce qui concerne le composant solidaire en rotation avec le boîtier de convertisseur, il peut s'agir par exemple du moyeu du boîtier du convertisseur de couple, dans lequel sont prévues de préférences les liaisons entre les différentes conduites hydrauliques et les chambres associées pour solliciter l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe ou le piston de l'accouplement de pontage. Un autre mode de réalisation concret de l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe est montré sous la forme d'un piston. Selon un autre mode de réalisation, l'élément d'accouplement présente, pour établir une liaison avec le boîtier de convertisseur, au moins une garniture de friction orientée vers celui-ci, qui, selon un autre mode de réalisation, peut attaquer directement sur le boîtier de convertisseur. Dans ce cas, il est judicieux de monter l'élément d'accouplement en rotation sur le boîtier de convertisseur, selon un autre mode de réalisation, ce qui se produit de préférence par l'intermédiaire d'un coussinet qui peut présenter la butée axiale déjà nommée pour l'élément d'accouplement. Il est également aussi concevable que la garniture de friction prévue sur l'élément d'accouplement, sur son côté orienté vers le boîtier de convertisseur, puisse attaquer le boîtier de convertisseur par l'intermédiaire d'une lamelle qui est reliée solidairement en rotation avec le prolongement sur la seconde roue de pompe et qui présente sur son côté opposé une seconde garniture de friction par l'intermédiaire de laquelle ladite lamelle peut être mise en appui sur le boîtier de convertisseur. Selon un autre mode de réalisation, un tel élément d'accouplement doit être agencé solidairement en rotation sur le boîtier de convertisseur, de sorte que l'on

peut renoncer au coussinet précité.

Selon un autre mode de réalisation préféré, sur sa face orientée vers le circuit convertisseur, l'élément d'accouplement est susceptible d'être amené en engagement avec une garniture de friction qui peut être en liaison opérationnelle avec le piston de l'accouplement de pontage. D'une manière connue pour les accouplements de pontage, ceci peut se produire par le fait que le piston de l'accouplement de pontage attaque directement l'élément d'accouplement via la garniture de friction ou bien attaque celui-ci en interposant une lamelle reliée au rotor de la turbine et

une autre garniture de friction reçue sur ladite lamelle.

Une caractéristique préférée permet d'établir un couplage solidaire en rotation entre l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe et la seconde roue de pompe au moyen d'une saillie, de sorte que cette dernière peut poursuivre de manière synchrone une rotation de l'élément d'accouplement lorsqu'il est entraînm par coopération de forces par le boîtier de convertisseur. Selon une variante avantageuse, cette saillie est

réalisée en forme d'anneau autour de l'accouplement de pontage.

Une autre variante avantageuse montre comment il est possible d'assurer les différentes conduites hydrauliques contre un débordement du liquide hydraulique qui s'y trouve dans l'autre conduite hydraulique respective, et ceci entre le composant solidaire en rotation formé de préférence par le moyeu du boîtier du convertisseur et le moyeu de la turbine. Selon un autre mode de réalisation, ce composant solidaire en rotation est lui-même prévu pour centrer et étanchéifier l'arbre mené du convertisseur

de couple par l'intermédiaire d'un palier.

Une autre caractéristique avantageuse permet que la seconde roue de pompe puisse être agencée à faible friction sur la première roue de pompe. Selon une autre caractéristique préférée, les conduites hydrauliques qui sont prévues pour commuter non seulement l'élément d'accouplement de l'accouplement de pompe, mais aussi le piston de l'accouplement de pontage, peuvent fonctionner presque sans minvestissement technique additionnel. En effet, il y a déjà essentiellement des conduites hydrauliques d'un convertisseur de couple servant à alimenter la chambre respective avec du liquide hydraulique, de sorte que pour assurer le fonctionnement selon l'invention, il suffit de réaliser des conduites hydrauliques complémentaires, par exemple dans la région médiane de l'arbre mené, ainsi que des liaisons entre les chambres et un espace

associé à l'autre conduite hydraulique,.

Des exemples de réalisation sont expliqués ci-après en détail en se rapportant aux dessins. Ceux-ci montrent: figure 1 une coupe longitudinale à travers un convertisseur de couple comportant deux roues de pompes, un accouplement de pompe, un accouplement de pontage et des conduites hydrauliques pour commander des accouplements, représentée dans le cas d'accouplements de pompe et de pontage non actifs; figure 2 le même objet que la figure 1, l'accouplement de pompe étant toutefois actif; figure 3 le même objet que la figure 1, les accouplements de pompe et de pontage étant toutefois actifs; figure 4 le même objet que la figure 1, cependant avec un accouplement de pompe qui attaque le boîtier de convertisseur par l'intermédiaire d'une lamelle réalisée avec plusieurs garnitures de friction; et figure 5 le même objet que la figure 4, mais avec une conduite hydraulique supplémentaire dans l'arbre mené du convertisseur de couple. A la figure 1 est représenté un convertisseur de couple hydrodynamique connu en soi, constitué par un boîtier de convertisseur 1 qui est réalisé sous forme de première roue de pompe côté sortie et qui débouche dans un tube 4 qui est monté dans un embrayage non représenté et y entraîne une pompe P d'un système d'alimentation 100 pour alimenter le

convertisseur de couple en liquide hydraulique, de préférence en huile.

Le boîtier de convertisseur 1 entoure une seconde roue de pompe 5 qui est agencée sur la première roue de pompe 2, en déplacement relatif par rapport à celle-ci, par l'intermédiaire d'un palier à roulement 6, et qui présente un prolongement 21 qui s'étend en direction du circuit convertisseur du convertisseur de couple et s'y engage solidairement en rotation dans une saillie 20 axiale d'un élément d'accouplement 13 d'un accouplement de pompe qui sera décrit plus en détail ci-après. Le boîtier de convertisseur I entoure en outre un accouplement de pontage 8 qui présente un piston 9. Celui-ci est réalisé sur la périphérie extérieure avec une région radiale 10 qui s'étend parallèlement à la région radiale 12 de l'élément d'accouplement 13. Entre le piston 9 et l'élément d'accouplement 13 est agencée une lamelle 14 qui porte de chaque côté des garnitures de friction 15, 16 et qui, par l'intermédiaire de celles-ci, peut être mise en contact de friction avec les régions 10 et 12 des

éléments 9 et 13 du convertisseur.

La lamelle 14 est guidée radialement vers l'extérieur au-delà du piston et y est montée solidairement en rotation, mais en déplacement axial, sur la coque extérieure d'un rotor de turbine 11. Le piston 9 est lui- même agencé en déplacement rotatif et axial sur un moyeu de boîtier 28, par l'intermédiaire d'un coussinet 25, le moyeu agissant comme composant solidaire du boîtier du convertisseur 1. Au coussinet 25 est associée

une butée axiale 27 pour le piston 9.

La garniture de friction 15 déjà mentionnée de l'accouplement de pontage 8 peut être mise en contact par sa surface de friction sur une région 17 radiale de l'élément d'accouplement 13. L'élément d'accouplement 13 présente sur sa face détournée de la garniture de friction 15 une garniture de friction 18 par l'intermédiaire de laquelle il peut être mis en contact avec une région radiale 19 du boîtier de convertisseur 1. L'élément d'accouplement 13 est agencé en déplacement rotatif et axial sur le moyeu 28 du boîtier par l'intermédiaire d'un coussinet 24 auquel est associée une butée axiale 26 pour l'élément

d'accouplement 13.

Le boîtier de convertisseur 1 délimite entre lui-même et l'élément d'accouplement 13 une première chambre 32, tandis qu'une seconde chambre 33 est réalisée entre l'élément d'accouplement 13 et le piston 9, qui sont reliés l'un à l'autre solidairement en rotation par l'intermédiaire d'une sécurité rotation 23. La première chambre 32 est susceptible d'être reliée à des canaux 44 directeurs réalisés dans un piston de réglage 42,

par l'intermédiaire d'une liaison, de préférence en forme de canaux.

Déplaçable en direction axiale du convertisseur de couple, le piston de réglage 42 est agencé dans un perçage centré du moyeu 28 du boîtier et par une extrémité et par l'intermédiaire d'une butée 49 qui est formée par un anneau de sécurité encastré dans le moyeu 28 du boîtier, il est adjacent à un espace 37 dans lequel se termine l'arbre mené 38 du convertisseur de couple. L'arbre mené 38 est guidé avec son extrémité libre dans le moyeu 28 du boîtier par l'intermédiaire d'un palier 36 et présente un perçage axial médian 40 qui peut agir comme première conduite hydraulique 41 et qui peut être réalisé sous la forme de canaux, par l'intermédiaire de l'espace 37 ainsi que par l'intermédiaire d'une liaison 35 prévue dans le moyeu 28 du boîtier, qui peut être mise en liaison effective avec la chambre 33 entre le piston 9 et l'élément

d'accouplement 13.

Avec sa face détournée de l'arbre mené 38, le piston de réglage 42 est adjacent à un espace 47 dans lequel est reçu un accumulateur d'énergie 48 qui agit dans ledit espace en direction de la butée 49 et qui est relié par l'intermédiaire de canaux conducteurs 45 réalisés dans le piston de réglage 42 à une seconde conduite hydraulique 50 réalisée dans le moyeu 28 du boîtier, ladite conduite hydraulique étant reliée par l'intermédiaire d'une denture 52 anti-rotation, à une autre conduite hydraulique 53 prévue entre le tube 4 et l'arbre d'appui 54. L'arbre d'appui 54 est agencé radialement entre le tube 4 et l'arbre mené 38 et porte une roue libre 55 pour le stator 57. Ce dernier est ici soutenu en direction axiale des deux côtés par un élément de montage 59, 60 respectif, et plus précisément d'une part par rapport au boîtier de convertisseur 1 et d'autre part par rapport au moyeu 61 de la turbine. Un autre élément de montage 62 agissant en direction axiale est agencé entre l'extrémité du moyeu 61 de la turbine côté entraînement et le moyeu 28 du boîtier, une étanchéité 63 en forme d'anneau encastré étant associée à cet élément de montage 62. Grâce à cette étanchéité 63, on empêche que du liquide hydraulique ne déborde hors du circuit convertisseur dans la conduite hydraulique 50 par l'intermédiaire de l'élément de montage 62. La même fonction est assurée par un joint 90 qui agit radialement entre le moyeu 61 de la turbine et un disque de pression 91 relié solidairement en rotation à la bague extérieure de la roue libre 55. Du liquide hydraulique en provenance du circuit convertisseur peut par conséquent parvenir dans la conduite hydraulique 53 uniquement par l'intermédiaire de l'élément de montage 60 et la roue libre 55. Celle-ci peut, tout comme les conduites hydrauliques 41 et 50, être reliée par l'intermédiaire d'une soupape d'inversion 71 à une pompe

P à laquelle est associé un réservoir 65 pour le liquide du convertisseur.

Le convertisseur de couple fonctionne comme suit: Dans la position représentée de la soupape d'inversion 71, le liquide hydraulique est conduit dans la conduite hydraulique 41 avec une pression relativement faible, par exemple avec 50 % de la pression maximale. Après la sortie à l'extrémité libre de l'arbre mené 38, une force de pression est appliquée dans l'espace 37, cette force étant inférieure à la force antagoniste qui prédomine dans l'espace 47, qui résulte de façon opérationnelle de la pression du liquide hydraulique présent dans ce dernier espace et de la force axiale exercée par l'accumulateur d'énergie 48. La conséquence en est que le piston de réglage 42 reste dans sa position de repos montrée à la figure 1, dans laquelle le liquide hydraulique qui s'est écoulé dans l'espace 37 parvient d'une part dans la chambre 32 par l'intermédiaire des canaux conducteurs 44 du piston de réglage et de la liaison 34 et d'autre part dans la chambre 33, par la voie directe, par l'intermédiaire de la liaison 35. Grâce à cela, une pression plus élevée que dans l'espace A du circuit convertisseur s'établit respectivement dans les chambres 32 et 33, de sorte que le piston 9 de l'accouplement de pontage 8 est déplacé sous l'effet de la surpression dans la chambre 33 contre la butée axiale 27, et l'élément d'accouplement 13 de l'accouplement de pompe 22 est déplacé contre la butée axiale 26 sous l'effet de la surpression dans la chambre 32. Dans cette position, le piston 8 est à distance de l'élément d'accouplement 13, de sorte que l'effet de l'accouplement de pontage 8 est annulé, et l'élément d'accouplement 13 est en retrait du boîtier de convertisseur 1, de sorte qu'un entraînmement de la seconde roue de pompe 5 par l'intermédiaire de la saillie 20 de l'élément d'accouplement 13 et par l'intermédiaire du prolongement 21 ne se produit pas. Il s'ensuit un fonctionnement du convertisseur de couple avec caractéristique de convertisseur douce qui est avantageuse de préférence lorsque le

véhicule est l'arrêt ou au démarrage.

On obtient une inversion du convertisseur de couple sur la caractéristique de convertisseur plus raide par le fait que la pression prédéfinie par la pompe P sur le liquide hydraulique par l'intermédiaire de la soupape d'inversion 71 est renforcée jusqu'à ce que la force de pression qui s'établit dans l'espace 37 dépasse la force antagoniste dans l'espace 47 et dévie par conséquent le piston de réglage 42 hors de sa position d'appui sur la butée 49 en direction de l'accumulateur d'énergie 48 en déformant celui-ci (fig. 2). En raison de cela, les canaux conducteurs 44 du piston de réglage 42 sont séparés de la liaison 34 dans le moyeu 28 du boîtier, de sorte que la chambre 32 associée à la liaison 34 se détend. Par contre, du liquide hydraulique s'écoule avec une pression élevée par l'intermédiaire de la liaison 35 dans la chambre 33 dans laquelle une surpression s'établit par rapport à la chambre 32 ainsi que par rapport à l'espace A du circuit convertisseur. Il s'ensuit que l'élément d'accouplement 13 est poussé en direction du boîtier de convertisseur 1, et ceci de telle sorte que la garniture de friction 18 agencée dans la région 17 de l'élément d'accouplement 13 vient en contact par coopération de forces dans la région 19 du boîtier de convertisseur 1. Grâce à cela, le mouvement de rotation du boîtier de convertisseur 1 est transmis à l'élément d'accouplement 13 et, en raison de sa liaison anti-rotation par rapport à la seconde roue de pompe 5, il est transmis à cette dernière par l'intermédiaire de la saillie 20 et du prolongement 21. En même temps, en raison de la surpression régnant dans la chambre 33 par rapport à l'espace A du circuit convertisseur, le piston 9 de l'accouplement de pontage 8 est toujours retenu sur sa butée

27, de sorte que l'accouplement de pontage 8 reste inactif.

Dans le cas o le véhicule roule à grande vitesse, il est judicieux pour des raisons de consommation de fermer l'accouplement de pontage 8 (fig. 3). A cet effet, la soupape d'inversion 71 est déplacée dans une autre position dans laquelle la conduite hydraulique 41 dans l'arbre mené 38 se détend, tandis que les conduites hydrauliques 50 et 53 sont alimentées en liquide hydraulique 53 par la pompe P. Ce liquide s'écoule par l'intermédiaire de la conduite hydraulique d'une part entre l'élément de montage 60 et la roue libre 55 jusque dans le circuit convertisseur vers l'espace A et d'autre part par l'intermédiaire de la denture 52 jusquedans la conduite hydraulique 50. En raison de la faible pression régnant dans l'espace 37, le piston de réglage 42 revient dans sa position de repos dans laquelle il se trouve en appui sur la butée 49. Ce mouvement de retour est rendu possible d'une part par l'accumulateur d'énergie 48 qui peut se détendre lorsque l'espace 37 est lui-même détendu, d'autre part aussi par une augmentation de la pression dans l'espace 47 en raison du liquide hydraulique amené par l'intermédiaire de la conduite hydraulique 50 et conduit jusque dans l'espace 48 par l'intermédiaire des canaux directeurs 45 dans le piston de réglage 42. Cette constellation d'alimentation des conduites hydrauliques permet d'établir dans l'espace A une pression plus élevée que dans les chambres 33 et 32, de sorte que le piston 9 est libéré de sa butée 27 sous l'effet de la surpression régnant dans l'espace A, et il est déplacé en direction de l'élément d'accouplement 13. En même temps, la pression plus élevée régnant dans l'espace A est appliquée sur la face de l'élément d'accouplement 13 qui est tournée vers l'espace A, grâce à quoi l'élément d'accouplement est encore maintenu en contact sur le boîtier de convertisseur 1 par l'intermédiaire de la garniture de friction 18. Le mouvement du boîtier de convertisseur est transmis à la seconde roue de pompe 5 par l'intermédiaire de la garniture de friction 18 et par l'élément d'accouplement 13 d'une part, et par contre d'autre part, il est transmis par l'mintermédiaire des garnitures de friction 15 et 16 à la lamelle 14, et depuis celle-ci, par l'intermédiaire de l'entraîneur 29 relié solidairement en rotation avec celle-ci, il est transmis au rotor 11 de la turbine, et depuis celui-ci, par l'intermédiaire du moyeu 61 de la turbine à l'arbre mené 38 qui est en engagement rotatif avec ce dernier par l'intermédiaire

d'une denture 87.

Le convertisseur de couple représenté à la figure 4 se distingue de celui de la figure I par le fait que la région 17 de l'élément d'accouplement 13 est réalisée sans garniture de friction. A la place, une seconde lamelle 67, qui porte de chaque côté une garniture de friction respective 68, 69 se trouve axialement entre la région 17 de l'élément d'accouplement 13 et la région 19 du boîtier de convertisseur 1. La lamelle est reçue solidairement en rotation, mais en déplacement axial sur le prolongement 21 de la seconde roue de pompe, de sorte que lors d'un mouvement axial de l'élément d'accouplement 13 en direction de la lamelle 67, la garniture de friction 68 vient en contact par coopération de forces sur la région 19 de l'élément d'accouplement 13, et la garniture de friction 69 vient en contact par coopération de forces sur la région 17 de l'élément d'accouplement 13. A la différence du mode de réalisation de la figure 1, tant l'élément d'accouplement 13 que le piston 9 sont reçus directement sur le moyeu 28 du boîtier certes en déplacement axial, mais solidairement en rotation et, en liaison avec un élément d'étanchéité respectif 72, 73, ils assurent une étanchéité des chambres respectives 32, 33. Grâce à l'agencement solidaire en rotation de l'élément d'accouplement 13 et du piston 9 sur le moyeu 28 du boîtier, ces deux éléments du convertisseur sont non seulement solidaires en rotation l'un par rapport à l'autre, mais il manque aussi une rotation relative par rapport au boîtier de convertisseur 1. Entre ce dernier et l'élément d'accouplement 13, une seconde sécurité anti-rotation 70 est en outre prévue en complément de la première sécurité anti-rotation 23 entre

l'élément d'accouplement 13 et le piston 9.

La figure 5 montre un convertisseur de couple qui correspond à celui de la figure 4 à l'exception de la région dans laquelle l'arbre mené 38 est agencé. On entrera donc ci-après brièvement uniquement dans le détail de la partie différente de ce convertisseur de couple. Dans celui- ci, l'arbre mené 38 est pourvu d'une seconde conduite hydraulique 75 qui s'étend radialement à l'intérieur de la conduite hydraulique 41 déjà décrite et qui est susceptible d'être installée par le fait que dans la conduite hydraulique 41 est introduit un tube 88 cylindrique de paroi mince qui s'élargit dans sa zone de sortie dans un espace 77 qui se trouve sur le côté entraînement du moyeu 28 du boîtier du convertisseur 1, et grâce à une bride 79 s'étendant radialement vers l'extérieur, il trouve un appui sur l'extrémité associée de l'arbre mené 38. La liaison 34 débouche dans l'espace 77 tandis que la liaison 35 mène à un second espace 80 qui entoure radialement l'arbre mené 38 et qui est raccordé à la conduite hydraulique 41 par l'intermédiaire de passages 82 s'étendant radialement. Le fonctionnement est tel que tant la conduite hydraulique 75 radialement intérieure que la conduite hydraulique 41 radialement extérieure peuvent être alimentées en liquide hydraulique lorsque la soupape d'inversion 71 est commutée en correspondance. Les deux conduites hydrauliques sont alimentées en liquide hydraulique qui parvient depuis la conduite hydraulique 75 par l'intermédiaire de l'espace 77 et de la liaison 34 dans la chambre 32 ainsi que depuis la conduite hydraulique 41 par l'intermédiaire des passages 82, de l'espace 80 et de la liaison 35 dans la chambre 33. Grâce à cela, il s'établit tant dans la chambre 32 que dans la chambre 33 une surpression par rapport à l'espace A du circuit convertisseur, ce qui a pour effet que tant l'élément d'accouplement 13 que le piston 9 viennent respectivement en contact sur la butée axiale associée 26, 27. Comme on l'a déjà expliqué en détail, dans cette position de service du convertisseur de couple, la seconde roue de pompe 5 est découplée de la première roue de pompe 2 et l'accouplement de pontage 8 est hors service. Pour accoupler la seconde roue de pompe à la première, soit la pression est renforcée dans la conduite hydraulique 41 radialement extérieure, soit la pression se trouvant dans la conduite hydraulique 75 radialement intérieure est annulée, de sorte que dans la chambre 33, il s'établit un niveau de pression supérieur à celui de la chambre 32. Il en résulte une liaison par coopération de forces entre l'élément d'accouplement 13 et le boîtier de convertisseur 1 et par conséquent un entraînement de la seconde roue de

pompe 5.

L'établissement de la différence de pression dans les conduites hydrauliques 41, 75 réussit par exemple grâce au fait que la conduite hydraulique 41 est directement raccordée sur la pompe P. alors que la conduite hydraulique 75 est au contraire raccordée sur la pompe P par

l'intermédiaire d'un étranglement 85 susceptible d'être mis en circuit.

En interrompant l'écoulement vers les deux conduites hydrauliques 41, et en alimentant la conduite hydraulique 53 en liquide hydraulique, on assure que la pression dans l'espace A du circuit convertisseur soit supérieure à celle des chambres 32 et 33. De cette manière, on rend aussi actif l'accouplement de pontage 8 en plus de l'accouplement de pompe 22 déjà activé. Grâce au palier 36 qui est prévu entre le moyeu 28 du boîtier et la région d'extrémité de l'arbre mené 38, on obtient une étanchéité de l'espace 80 par rapport à l'espace A. De même, pour assurer la fonction de commutation, l'agencement d'un joint 83 entre l'espace 77 et l'espace 80 est judicieux. Ce joint 83 est formé par un élément d'étanchéité encastré radialement dans l'arbre mené 38 et

dépassant celui-ci radialement vers l'extérieur.

Le travail d'ajouter une conduite hydraulique 75 supplémentaire dans l'arbre mené 38, dans ce mode de réalisation du convertisseur de couple, et de réaliser les passages 82 radiaux dans ledit arbre, est compensé, en ce qui concerne le convertisseur de couple des figures 1 à 4, par la suppression du piston de réglage 42 mobile ainsi que de la butée 49 définissant sa position de repos et de l'accumulateur d'énergie 48 qui presse le piston de réglage 42 contre cette butée 49. Vu dans l'ensemble, le travail technique à investir pour le mode de réalisation de la figure 5, et surtout le nombre des pièces mobiles, est par conséquent plus réduit

que pour le convertisseur de couple des figures 1 à 4.

Claims (22)

Revendications

1. Convertisseur de couple hydrodynamique comportant une première roue de pompe entraînée par une machine à combustion, une seconde roue de pompe susceptible d'être mise en liaison d'entraînement solidaire en rotation avec la première roue de pompe par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement d'un accouplement de pompe, un rotor de turbine accouplé à un arbre mené, et un stator, formant ensemble un circuit convertisseur rempli de fluide hydraulique, de préférence d'huile, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement (13) est contigu par deux côtés opposés l'un à l'autre à une chambre respective (32, 33) dont chacune est raccordée par l'intermédiaire d'au moins une liaison (34, 35) à une conduite hydraulique (41, 75) associée qui mène à un système d'alimentation (100) et qui, selon son état de fonctionnement respectif, agit en tant que conduite d'amenée ou de sortie ayant de l'influence sur une chute de pression entre les chambres (32, 33), l'élément d'accouplement (13) étant susceptible d'être réglé sous l'effet de cette chute de pression soit dans une première position dans laquelle il est en liaison de rotation avec le boîtier du convertisseur (1) soit dans une

seconde position dans laquelle cette liaison de rotation est libérée.

2. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (33) orientée vers le circuit convertisseur est délimitée d'une part par l'élément d'accouplement (13)

et d'autre part par un piston (9) d'un accouplement de pontage (8).

3. Convertisseur de couple hydrodynamique selon l'une ou l'autre des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement

(13) est relié solidairement en rotation au piston (9) d'un accouplement

de pontage (8).

4. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsqu'on utilise une multitude de conduites hydrauliques (41, 50, 53, 75), celles-ci sont agencées coaxialement les

unes par rapport aux autres.

5. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins une conduite hydraulique (41, 75) traverse

axialement l'arbre mené (38).

6. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1,

2, 4, ou 5, caractérisé en ce que chaque conduite hydraulique (41, 50, 53, 75) débouche avec son extrémité détournée du système d'alimentation (100) dans un espace (37, 47, 77, 80) associé, raccordé par l'intermédiaire des conduites (34, 35) à respectivement une des

chambres (32, 33) de chaque côté de l'élément d'accouplement (13).

7. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1,

2, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que grâce à chaque conduite hydraulique (41, 75) traversant l'arbre mené (38), lorsque l'espace associé (37, 47, 77, 80) est mis sous en pression, un piston de réglage (42) réalisé avec au moins un canal directeur (44, 45) pour le liquide hydraulique est susceptible d'être dévié de sa position de repos et par l'intermédiaire du canal directeur (44, 45), une liaison de liquide peut être établie entre cette conduite hydraulique (41, 75) et une autre conduite hydraulique (50, 53) qui est respectivement susceptible d'être traversée en direction

opposée par rapport à celle-ci.

8. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston de réglage (42) est susceptible d'être dévié de sa position de repos à l'encontre de l'effet d'un accumulateur

d'énergie (48).

9. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le piston de réglage (42), tant qu'il prend sa position de repos, est retenu en appui sur une butée (49) par

l'accumulateur d'énergie (48).

10. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement (13) est formé par un piston qui est agencé en déplacement axial sur un composant (30)

solidaire en rotation avec le boîtier du convertisseur (1).

11. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1

et 10, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement (13) présente sur sa face détournée du circuit convertisseur au moins une garniture de friction

(18, 68, 69) pour établir la liaison avec le boîtier du convertisseur (1).

12. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la garniture de friction (18, 68) peut être mise en

appui sur le boîtier du convertisseur.

13. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 12, caractérisé en ce que le montage de l'élément d'accouplement (13) se fait par l'intermédiaire d'un coussinet (24) agencé sur le composant (30) solidaire en rotation avec le boîtier du convertisseur (1), et en ce qu'une butée axiale (26) pour l'élément d'accouplement (13) est associée au coussminet.

14. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1

et 11, caractérisé en ce que la garniture de friction (69) attaque sur un côté d'une lamelle (67) qui est reliée solidairement en rotation avec un prolongement (21) sur la seconde roue de pompe (5) et qui présente sur son côté opposé une seconde garniture de friction (68) par l'intermédiaire de laquelle elle peut être mise en appui sur le boîtier du

convertisseur (1).

15. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement (13) est agencé solidairement en rotation par rapport au boîtier du convertisseur (1) sur

le composant (30) solidairement en rotation avec celui-ci.

16. Convertisseur de couple hydrodynamique selon l'une ou l'autre des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement

(13) est susceptible d'être nmis en engagement avec une garniture de friction (15) de l'accouplement de pontage (8), sur sa face orientée vers

le circuit convertisseur.

17. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1,

2 ou 14, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement (13) présente une saillie (20) qui se dresse de préférence axialement vers le circuit convertisseur (1), ladite saillie étant reliée solidairement en rotation avec

le prolongement (21) sur la seconde roue de pompe (5).

18. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendications 17,

caractérisé en ce que la saillie (20) entoure l'accouplement de pontage

(8) à la manière d'un anneau.

19. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1

et 10, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le composant (30) solidairement en rotation avec le boîtier de convertisseur (1) et le moyeu de la turbine (61) un joint (63) séparant l'une de l'autre deux conduites

hydrauliques (41, 50, 53, 75).

20. Convertisseur de couple hydrodynamique selon les revendications 1,

6 et 10, caractérisé en ce que le composant (30) solidairement en rotation avec le boîtier de convertisseur (1) centre l'arbre mené (38) par l'intermédiaire d'un palier (36), ce dernier étant prévu comme moyen d'étanchéité entre l'espace (37, 77, 80) dans lequel débouche la conduite hydraulique (41, 75) réalisée dans l'arbre mené (38) et une autre conduite

hydraulique (50, 53) concentrique par rapport à l'arbre mené (38).

21. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde roue de pompe (5) est reçue sur la première roue de pompe (2) par l'intermédiaire d'un palier à

roulement (6).

22. Convertisseur de couple hydrodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'alimentation (100) pour la conduite

hydraulique (50, 53) sert aussi à l'alimentation du circuit convertisseur.