FR2767371A1 - Convertisseur de couple comportant un embrayage a verrouillage, et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un convertisseur de couple (1) comprenant un carter avant (2) adapté pour être relié à un arbre d'entrée; une roue motrice (3) reliée au carter avant; une turbine (4) disposée en face de la roue motrice et adaptée pour être reliée à un arbre de sortie; un stator (5) disposé entre la roue motrice et la turbine; un piston (22) qui est disposé entre le carter et la turbine pour former une première chambre hydraulique (A) et une seconde chambre hydraulique (B), et qui est conçu pour se rapprocher et s'éloigner du carter sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre les deux chambres (A, B); et une soupape d'étranglement unidirectionnelle (41) disposée entre les deux chambres pour permettre à une huile hydraulique de s'écouler de la première chambre vers la seconde et pour réguler l'écoulement de l'huile de la seconde chambre vers la première.L'invention concerne également un procédé pour fabriquer ce convertisseur de couple.
Description
Convertisseur de couple comportant un embrayage à verrouillage, et son
procédé de fabrication La présente invention concerne, d'une manière générale, un convertisseur de couple et, plus particulièrement, un convertisseur de couple comportant un embrayage à verrouillage. La présente invention concerne également un
procédé pour fabriquer un convertisseur de couple de ce type.
Les convertisseurs de couple comprennent habituellement un mécanisme d'accouplement à fluide destiné à transmettre un couple entre un vilebrequin d'un moteur et un arbre d'entrée d'une transmission automatique. Au cours des dernières années, pour améliorer le rendement en carburant, certains convertisseurs de couple ont été équipés de dispositifs de verrouillage qui, lorsque des conditions de fonctionnement prédéterminées sont atteintes, verrouillent les convertisseurs de couple afin qu'une énergie provenant du vilebrequin du moteur soit transmise directement à la transmission automatique, en court-circuitant le dispositif d'accouplement à fluide. Lors de leur accouplement, les dispositifs de verrouillage provoquent souvent des secousses, ou des vibrations. En outre, pendant son accouplement, le dispositif de verrouillage est soumis à des vibrations dues à une accélération, ou une décélération, brutale ou à d'autres vibrations résultant de conditions associées aux moteurs à combustion interne. Par conséquent, des dispositifs amortisseurs de vibrations de torsion sont, d'une manière caractéristique, utilisés dans les mécanismes de verrouillage
pour amortir les vibrations.
Un convertisseur de couple comporte trois types de roues à aubes (roue motrice, turbine et stator) positionnées intérieurement pour transmettre le couple au moyen d'une huile ou d'un fluide hydraulique interne. La roue motrice est reliée de manière fixe à un carter avant qui reçoit le couple d'entrée à partir de l'arbre d'entrée d'énergie. La chambre hydraulique formée par l'enveloppe de la roue motrice et le carter avant est remplie d'huile hydraulique. La turbine est
disposée en face du carter avant dans la chambre hydraulique.
Lorsque la roue motrice tourne, l'huile hydraulique circule de la roue motrice vers la turbine, moyennant quoi cette dernière tourne. Par conséquent, le couple est transmis de la turbine à l'arbre d'entraînement principal de la transmission. L'embrayage à verrouillage est disposé dans l'espace défini entre le carter avant et la turbine. Comme cela a été mentionné précédemment, l'embrayage à verrouillage est un mécanisme destiné à transmettre directement le couple entre le vilebrequin du moteur et l'arbre d'entraînement de la transmission en reliant mécaniquement le carter avant et la turbine. L'embrayage à verrouillage comprend principalement un piston et un mécanisme d'accouplement élastique destiné à relier le piston aux organes situés côté sortie d'énergie de la turbine. Le piston est disposé pour diviser l'espace entre le carter avant et la turbine en une première chambre hydraulique située du côté du carter avant et en une seconde chambre hydraulique située du côté de la turbine. Le piston peut par conséquent se rapprocher et s'éloigner du carter avant sous l'effet de la différence de pression qui existe entre la première chambre hydraulique et la seconde chambre hydraulique. Un organe de jonction à friction recouvert d'une garniture de friction est formé sur la périphérie extérieure du carter avant, sur la surface axiale de celui-ci, tournée vers le piston. Lorsque l'huile hydraulique présente dans la première chambre hydraulique est évacuée et que la pression hydraulique dans la seconde chambre hydraulique augmente, le piston se déplace du côté du carter avant. Ce déplacement du piston oblige la garniture de friction de celui-ci à presser
fortement contre la surface de friction du carter avant.
Le mécanisme d'accouplement élastique joue le rôle d'un mécanisme amortisseur de vibrations de torsion pour amortir les vibrations engendrées dans l'embrayage à verrouillage. Le mécanisme d'accouplement élastique comprend, par exemple, un organe menant relié de manière fixe au piston, un organe mené relié de manière fixe côté turbine, et un organe élastique comprenant, par exemple, un ou plusieurs ressorts hélicoïdaux et disposé entre l'organe menant et l'organe mené pour
permettre la transmission du couple.
Lorsque l'embrayage à verrouillage est en prise, l'huile hydraulique présente dans la première chambre hydraulique est évacuée du côté circonférentiel intérieur de celle-ci et délivrée à la seconde chambre hydraulique. Par conséquent, la pression hydraulique qui règne dans la seconde chambre hydraulique devient supérieure à la pression
hydraulique qui règne dans la première chambre hydraulique.
Cette différence de pression entre les première et seconde chambres hydrauliques oblige le piston à se déplacer en direction du carter avant. Au cours du déplacement du piston, l'huile hydraulique contenue dans la seconde chambre hydraulique passe parfois à travers l'espace défini entre la garniture de friction et la surface de friction du carter
avant pour pénétrer dans la première chambre hydraulique.
Dans ce cas, la pression hydraulique dans la seconde chambre hydraulique n'augmente pas suffisamment, et la vitesse de
déplacement du piston est ralentie.
Compte tenu de ce qui précède, on a besoin d'un convertisseur de couple qui permette de remédier aux problèmes mentionnés ci-dessus des dispositifs de l'art antérieur. La présente invention se propose de répondre à ce besoin de l'art antérieur ainsi qu'à d'autres besoins qui ressortiront clairement pour l'homme de l'art de la
description suivante.
La présente invention a pour but de proposer un convertisseur de couple équipé d'un embrayage à verrouillage, qui permette d'accroître la vitesse de déplacement d'un
piston lors de l'accouplement de l'embrayage.
La présente invention a également pour but de proposer
un procédé de fabrication de ce convertisseur de couple.
Pour atteindre les buts ci-dessus et selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un convertisseur de couple destiné à transmettre un couple d'un arbre d'entrée d'énergie à un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend un carter avant adapté pour être relié à l'arbre d'entrée d'énergie; une roue motrice reliée au carter avant pour former avec celui-ci une chambre hydraulique; une turbine disposée en face de la roue motrice et à l'intérieur de la chambre hydraulique, turbine qui est adaptée pour être reliée à l'arbre de sortie; un stator disposé entre la roue motrice et la turbine; un piston disposé entre le carter avant et la turbine pour former une première chambre hydraulique située entre le piston et le carter avant, et une seconde chambre hydraulique située entre le piston et la turbine, piston qui est conçu pour se rapprocher et s'éloigner du carter avant sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques, le piston comportant une partie opposée située en face du carter avant et étant relié à la turbine pour transmettre le couple; et une soupape d'étranglement unidirectionnelle disposée entre les première et seconde chambres hydrauliques pour laisser s'écouler une huile hydraulique de la première chambre hydraulique vers la seconde chambre hydraulique et pour réguler l'écoulement de l'huile hydraulique de la seconde chambre hydraulique vers la
première chambre hydraulique.
Dans ce convertisseur de couple de la présente invention, au cours d'une course normale, l'huile hydraulique circule de la première chambre hydraulique vers la seconde chambre hydraulique par l'intermédiaire de la soupape d' étranglement unidirectionnelle. Lorsque l'huile hydraulique présente dans la première chambre hydraulique est évacuée et fournie à la seconde chambre hydraulique pour accoupler l'embrayage à verrouillage, la pression hydraulique qui règne dans la seconde chambre hydraulique devient supérieure à celle qui règne dans la première chambre hydraulique. A ce moment-là, la soupape d'étranglement unidirectionnelle régule l'écoulement de l'huile hydraulique de la seconde chambre hydraulique vers la première chambre hydraulique. Par conséquent, une diminution de la pression hydraulique dans la seconde chambre hydraulique devient difficile et la vitesse
de déplacement du piston vers le carter avant augmente.
Conformément à une caractéristique particulière de l'invention, la soupape d'étranglement unidirectionnelle comprend un organe élastique disposé entre le carter avant et la partie opposée du piston, organe élastique dont la partie intérieure est reliée de manière fixe à l'un des éléments formés par le carter avant et le piston, et dont la partie extérieure est disposée contre l'autre de ces éléments, et une garniture de friction située en face du carter avant et reliée de manière fixe à la périphérie extérieure de l'organe
élastique.
De préférence, le piston est relié à la turbine par un mécanisme d'accouplement élastique qui permet un mouvement de
rotation limité entre le piston et la turbine.
De préférence également, le piston comporte une partie périphérique extérieure reliée à la turbine par le mécanisme
d'accouplement élastique.
De préférence aussi, la turbine comporte un moyeu muni d'un élément d'étanchéité disposé entre une partie
périphérique intérieure du piston et le moyeu de la turbine.
Selon un second aspect de la présente invention, il est proposé un convertisseur de couple destiné à transmettre un couple d'un arbre d'entrée d'énergie à un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend un carter avant adapté pour être relié à l'arbre d'entrée d'énergie; une roue motrice reliée au carter avant pour former avec celui-ci une chambre hydraulique; une turbine disposée en face de la roue motrice et à l'intérieur de la chambre hydraulique, turbine qui est adaptée pour être reliée à l'arbre de sortie; un stator disposé entre la roue motrice et la turbine; un piston disposé entre le carter avant et la turbine pour former une première chambre hydraulique située entre le piston et le carter avant, et une seconde chambre hydraulique située entre le piston et la turbine, piston qui est conçu pour se rapprocher et s'éloigner du carter avant sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques, et qui est relié à la turbine pour permettre la transmission du couple à celle-ci; un organe élastique disposé entre le carter avant et le piston, organe élastique qui est relié de manière fixe à un premier des éléments formés par le carter avant et le piston; et une garniture de friction reliée de manière fixe à l'organe élastique et adjacente à un second des éléments formés par le carter avant et le piston, garniture de friction qui est pressée contre le premier élément par l'organe élastique au moins lorsque le piston est disposé plus près de la turbine et qu'il n'existe pas une différence de pression importante
entre les première et seconde chambres hydrauliques.
Conformément à l'un des modes de réalisation du convertisseur de couple selon la présente invention, lorsque le piston est positionné plus près de la turbine, bien que la pression hydraulique régnant dans la première chambre hydraulique devienne légèrement supérieure à la pression hydraulique régnant dans la seconde chambre hydraulique, la garniture de friction est pressée contre le carter avant par l'organe élastique. Par conséquent, lorsque la pression hydraulique régnant dans la seconde chambre hydraulique augmente lors de l'accouplement de l'embrayage à verrouillage, l'huile hydraulique peut difficilement s'écouler de la seconde chambre hydraulique vers la première chambre hydraulique. Précisément, la pression hydraulique dans la seconde chambre hydraulique peut difficilement diminuer. Par conséquent, le déplacement du piston est rapide
lorsque l'embrayage à verrouillage est accouplé.
De préférence, l'organe élastique est un organe en forme de disque dont la périphérie intérieure est reliée de manière fixe au piston et dont la périphérie extérieure vient
en contact avec le carter avant.
Selon un troisième aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un convertisseur de couple transmettant un couple d'un arbre d'entrée d'énergie à un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à former une chambre hydraulique entre un carter avant et une roue motrice pour recevoir un fluide hydraulique; à positionner une turbine à l'intérieur de la chambre hydraulique de façon que la turbine soit située en face de la roue motrice; à positionner un stator entre la roue motrice et la turbine afin de diriger le fluide hydraulique refoulé de la turbine vers la roue motrice; à positionner un piston entre le carter avant et la turbine afin de former une première chambre hydraulique entre un premier côté du piston et le carter avant, et une seconde chambre hydraulique entre un second côté du piston et la turbine, piston qui est monté de manière mobile entre le carter avant et la turbine d'une première position à une seconde position sous l'effet d'une différence de pression du fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques; à relier le piston à la turbine pour permettre la transmission du couple à celle-ci; et à prévoir un embrayage à verrouillage comportant un organe de retenue d'écoulement entre le piston et le carter avant pour relier le piston et le carter avant l'un à l'autre lorsque le piston est dans la seconde position et pour limiter un passage du fluide hydraulique entre les première et seconde chambres hydrauliques au moins lorsque la pression du fluide dans chacune des première et seconde chambres hydrauliques est sensiblement égale ou que la pression du fluide est
supérieure dans la seconde chambre hydraulique.
De préférence, le procédé de la présente invention comprend également l'étape qui consiste à munir l'organe de retenue d'écoulement d'un organe élastique et d'une garniture
de friction reliée à l'organe élastique.
De préférence également, le procédé selon la présente invention comprend aussi l'étape qui consiste à définir l'organe élastique pour former une soupape d'étranglement unidirectionnelle entre la première chambre hydraulique et la
seconde chambre hydraulique.
Conformément à une caractéristique supplémentaire, le procédé de l'invention comprend également l'étape qui consiste à définir l'organe élastique de façon que la garniture de friction et l'organe élastique restent toujours en contact avec le carter avant et le piston afin de limiter un passage du fluide hydraulique de la première chambre hydraulique à la seconde chambre hydraulique même lorsque la différence de pression du fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques est supérieure à la pression régnant dans la première chambre hydraulique. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, avantages et caractéristiques de la présente invention, ressortira plus
clairement de la lecture de la description détaillée suivante
de modes de réalisation préférés donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale et partielle d'un convertisseur de couple selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale verticale et partielle, réalisée à une plus grande échelle, d'une partie d'un embrayage à verrouillage du convertisseur de couple de la figure 1, dans une première position; la figure 3 est une vue en coupe transversale verticale et partielle, réalisée à une plus grande échelle, de la partie de l'embrayage à verrouillage du convertisseur de couple de la figure 1, dans une seconde position; et la figure 4 est une vue en coupe transversale verticale et partielle, réalisée à une plus grande échelle, d'une partie d'un embrayage à verrouillage d'un convertisseur de couple selon un second mode de réalisation préféré de la
présente invention.
Premier mode de réalisation En se référant tout d'abord à la figure 1, on peut voir un convertisseur de couple 1 conforme au premier mode de réalisation préféré de la présente invention, et particulièrement adapté pour être utilisé dans des véhicules automobiles. En particulier, le convertisseur de couple 1 est un mécanisme destiné à transmettre un couple d'un vilebrequin (représenté en trait discontinu) d'un moteur (non représenté) à un arbre d'entraînement principal (représenté en trait discontinu) d'une transmission (non représentée). Le moteur est situé à gauche du convertisseur de couple 1, lorsque l'on considère la figure 1, tandis que la transmission est située à droite du convertisseur de couple 1, lorsque l'on considère cette figure. Une ligne centrale 0-0 sur la figure 1
représente l'axe de rotation du convertisseur de couple 1.
Comme cela est visible sur la figure 1, le convertisseur de couple 1 comprend fondamentalement un carter avant 2 situé côté entrée, un corps principal de convertisseur et un embrayage à verrouillage 7. Le corps principal du convertisseur se compose fondamentalement de trois éléments principaux formant turbines, à savoir une roue
motrice 3, une turbine 4 et un stator 5, et d'un piston 22.
La roue motrice 3 forme conjointement avec le carter avant 2 une chambre à fluide hydraulique. La turbine 4 fait face à la roue motrice 3 à l'intérieur de la chambre à fluide hydraulique. Le stator 5 est disposé entre la roue motrice 3 et la turbine 4. Le piston 22 est disposé de manière à diviser l'espace défini entre le carter avant 2 et la turbine 4 en une première chambre hydraulique A et en une seconde chambre hydraulique B. Le piston 22 peut s'approcher et s'éloigner du carter avant 2 en fonction de la pression différentielle existant entre les première et seconde chambres hydrauliques A et B. Le convertisseur de couple 1 forme une chambre hydraulique avec le carter avant 2 et une enveloppe 9 de la roue motrice 3. En particulier, l'enveloppe 9 de la roue motrice 3 est reliée de manière fixe à une partie saillante extérieure 8 du carter avant 2. Le carter avant 2 peut être monté sur des éléments de structure du moteur qui ne sont pas représentés, afin que le couple fourni par le moteur soit transmis au carter avant 2. Plusieurs aubes 10 de la roue motrice sont reliées de manière fixe à la partie intérieure de l'enveloppe 9 de la roue motrice 3. La roue motrice 3 est constituée par l'enveloppe 9 et les aubes 10. La turbine 4 est disposée au niveau d'une position en vis-à-vis de la roue motrice 3 dans la chambre hydraulique. La turbine 4 est constituée par une enveloppe 11 et plusieurs aubes de turbine 12. Les aubes 12 de la turbine 4 sont reliées de manière fixe à la surface de l'enveloppe 11 de celle-ci. La périphérie intérieure de l'enveloppe 11 est reliée de manière fixe à un flasque 15 d'un moyeu 13 de la turbine 4 par des rivets 14. Le moyeu 13 de la turbine 4 comporte un alésage central muni de plusieurs cannelures 20 pour s'accoupler intérieurement avec l'arbre d'entraînement principal (représenté en trait
discontinu) de la transmission.
Le stator 5 est disposé entre la partie intérieure radialement de la roue motrice 3 et la partie intérieure de la turbine 4. Le stator 5 commande la direction d'une huile hydraulique renvoyée de la turbine 4 à la roue motrice 3 pour réguler un rapport de couples. Le stator 5 est monté sur un arbre fixe (non représenté) qui s'étend à partir de la
transmission, à l'aide d'un embrayage unidirectionnel 6.
L'embrayage à verrouillage 7 est disposé dans un espace défini entre le carter avant 2 et la turbine 4. L'embrayage à verrouillage 7 est une structure destinée à relier mécaniquement le carter avant 2 à la turbine 4. L'embrayage à verrouillage 7 comprend principalement un piston 22 et un mécanisme d'accouplement élastique 40 destiné à relier
élastiquement le piston 22 à la turbine 4.
Le piston 22 est un élément en forme de disque disposé pour diviser l'espace entre le carter avant 2 et l'enveloppe 11 de la turbine 4 en une première chambre hydraulique A du côté du carter avant 2, et en une seconde chambre hydraulique B du côté de la turbine 4. Le piston 22 est de préférence formé d'une plaque en métal mince. Le piston 22 comporte une partie tubulaire ou cylindrique intérieure 23 et une partie tubulaire ou cylindrique extérieure 24. La partie tubulaire intérieure 23 du piston 22 s'étend, au niveau de sa portion circonférentielle intérieure, en direction du côté transmission du convertisseur de couple. La partie tubulaire intérieure 23 du piston 22 est supportée pour pouvoir effectuer un mouvement relatif dans la direction axiale et dans la direction circonférentielle sur la surface extérieure
du flasque 15 du moyeu 13 de la turbine 4.
Une bague d'étanchéité 18 est disposée entre la partie tubulaire intérieure 23 du piston 22 et le flasque 15 du moyeu 13 de la turbine. En particulier, la bague d'étanchéité 18 est logée dans une gorge formée sur la surface extérieure du flasque 15 du moyeu 13 de la turbine pour rendre étanches les périphéries intérieures de la première chambre hydraulique A et de la seconde chambre hydraulique B. La partie tubulaire extérieure 24 du piston 22 est formée sur la portion périphérique extérieure radialement de celui-ci et s'étend axialement en direction du côté
transmission du convertisseur de couple 1.
Le mécanisme d'accouplement élastique 40 est disposé entre le piston 22 et la turbine 4. Plus précisément, le mécanisme d'accouplement élastique 40 est disposé entre la partie périphérique extérieure du piston 22 et la partie périphérique extérieure de l'enveloppe 11 de la turbine 4. Ce mécanisme d'accouplement élastique 40 comprend fondamentalement une plaque de retenue 27 qui fait partie d'un organe menant, une plaque menée 33 qui fait partie d'un organe mené, et de multiples ressorts hélicoïdaux 32 qui sont interposés entre les deux plaques 27 et 33. La plaque de retenue 27 est un élément plan annulaire disposé du côté transmission de la partie périphérique extérieure du piston 22. Précisément, la plaque de retenue 27 est disposée sur la
périphérie intérieure de la partie tubulaire extérieure 24.
La partie intérieure de la plaque de retenue 27 est reliée de manière fixe au piston 22 par plusieurs rivets 21. La plaque de retenue 27 non seulement retient les ressorts hélicoïdaux 32 mais transmet également le couple en venant en prise avec les deux extrémités des ressorts hélicoïdaux 32 dans la direction circonférentielle. La plaque de retenue 27 comporte des éléments de retenue 28 et 29 qui supportent respectivement les côtés extérieur et intérieur radialement des multiples ressorts hélicoïdaux 32 de façon que ceux-ci soient disposés dans la direction circonférentielle. Les éléments de retenue 29 sont formés par découpage d'une partie de la plaque de retenue 27 du côté circonférentiel intérieur des ressorts hélicoïdaux 32, puis flexion de cette partie en dehors du plan de la plaque de retenue 27, afin qu'elle s'étende dans une direction radiale. En outre, la plaque de retenue comporte des éléments de liaison 30 et 31 destinés à supporter les deux extrémités de chaque ressort hélicoïdal 32 dans la direction circonférentielle. Les éléments de liaison 30 et 31 sont formés par découpage d'une partie de la plaque de retenue 27 au niveau des extrémités des ressorts hélicoïdaux 32, puis flexion de cette partie en dehors du plan de la plaque de
retenue 27, pour qu'elle s'étende dans une direction radiale.
La plaque menée 33 est une plaque annulaire reliée de manière fixe à la surface extérieure de l'enveloppe 11 de la turbine 4. La plaque menée 33 comporte plusieurs griffes 34 qui s'étendent axialement à partir d'elle en direction du côté moteur du convertisseur de couple. Les griffes sont espacées les unes des autres dans la direction circonférentielle sur la plaque menée 33. Les griffes 34 viennent en prise avec les deux extrémités de chacun des
ressorts hélicoïdaux 32 dans la direction circonférentielle.
Par conséquent, le couple fourni à partir de la plaque de retenue 27 est transmis à la plaque menée 33 par
l'intermédiaire des ressorts hélicoïdaux 32.
Un organe d'accouplement à friction 41 va maintenant
être décrit en référence à la figure 2 en particulier.
L'organe d'accouplement à friction 41 est formé entre la surface orientée axialement du piston 22 et la surface orientée axialement du carter avant 2. La partie principale de l'organe d'accouplement à friction 41 est reliée de manière fixe à la surface orientée axialement du piston 22, tournée vers la surface orientée axialement du carter avant 2. L'organe d'accouplement à friction 41 est positionné au niveau de la partie circonférentielle extérieure radialement du piston 22. L'organe d'accouplement à friction 41 comprend fondamentalement un ressort à lame 35 comportant une garniture de friction 36 reliée au piston 22, et une surface
de friction annulaire plane 37 formée sur le carter avant 2.
La surface de friction annulaire plane 37 du carter avant 2 fait face à la garniture de friction 36 du ressort à lame 35 de façon que cette dernière vienne en contact avec la surface de friction 37 pour bloquer le piston 22 contre le carter avant 2. L'organe d'accouplement à friction 41 est un organe ou une soupape de retenue d'écoulement qui empêche une huile ou un fluide hydraulique de circuler librement de la première chambre hydraulique A à la seconde chambre hydraulique B. Le ressort à lame (organe élastique) 35 est un élément annulaire disposé sur le côté tourné vers le moteur (partie opposée) du piston 22. Un autre type d'organe élastique peut être utilisé à la place du ressort à lame 35, si nécessaire et/ou souhaité. Le ressort à lame 35 est situé au niveau de la circonférence extérieure du piston 22. Le ressort à lame possède une configuration conique dont la circonférence extérieure est, à l'état libre, positionnée vers le côté moteur du convertisseur de couple 1, et dont la circonférence intérieure est positionnée vers le côté transmission du convertisseur de couple 1. Les circonférences intérieures du ressort à lame 35 et de la plaque de retenue 27 sont reliées de manière fixe au piston 22 par les rivets 21 décrits précédemment. Le ressort 35 peut naturellement être relié au carter avant 2, et la surface de friction 37 peut être située
sur le piston 22.
Dans ce mode de réalisation préféré, la circonférence extérieure du ressort à lame 35 est légèrement séparée de la surface extérieure du piston 22. La circonférence extérieure du ressort à lame 35 est adjacente à la surface de friction 37 du carter avant 2. La garniture de friction 36 est formée d'un matériau en papier annulaire relié de manière fixe à l'aide d'un adhésif, par exemple, à la surface latérale extérieure de la circonférence extérieure du ressort à lame 35. Précisément, la garniture de friction 36 est reliée au côté du ressort à lame 35, tourné vers le côté moteur du convertisseur de couple 1. La garniture de friction 36 exerce une pression contre la surface de friction 37 du carter avant 2 àl'aide du ressort à lame 35 même lorsque l'embrayage à verrouillage 7 est désaccouplé et que le piston 22 est plus près de la turbine 4. Plus précisément encore, dans la position désaccouplée de l'embrayage, la surface circonférentielle extérieure de la garniture de friction 36 vient en contact avec la surface de friction 37, tandis qu'un espace est formé entre la circonférence intérieure de la
garniture de friction 36 et la surface de friction 37.
Cet accouplement de la garniture de friction 36 avec la surface de friction 37 a lieu parce que le ressort à lame 35 est défini de façon que les deux conditions suivantes soient satisfaites. Premièrement, lorsque le piston 22 est positionné plus près de la turbine 4, le ressort à lame 35 est légèrement comprimé entre le carter avant 2 et le piston 22. Autrement dit, les dimensions du ressort à lame 35 sont définies pour que la garniture de friction 36 appuie normalement contre le carter avant 2. Deuxièmement, la force de sollicitation du ressort à lame 35 en direction de la surface latérale du carter avant 2 est définie pour que la garniture de friction 36 ne se sépare pas de la surface de friction 37 du carter avant 2 sous l'effet de la différence de pression entre les chambres hydrauliques A et B, même
lorsque l'embrayage à verrouillage 7 est désaccouplé.
L'action du convertisseur de couple 1 va maintenant être décrite plus en détail. Lorsque le couple est transmis du moteur au carter avant 2, la roue motrice 3 tourne solidairement avec le carter avant 2. Par conséquent, l'huile hydraulique circule de la roue motrice 3 vers la turbine 4, ce qui provoque une rotation de cette dernière. Le couple de la turbine 4 est ensuite transmis à l'arbre d'entrainement principal de la transmission (non représentée). Lorsque le couple est transmis de cette manière par l'intermédiaire de l'huile hydraulique (précisément, lorsque l'embrayage à verrouillage 7 est désaccouplé), la garniture de friction 36 du piston 22 est en contact avec la surface de friction 37 du carter avant 2. Par conséquent, le couple fourni par le carter avant 2 est transmis par l'embrayage à verrouillage 7,
bien que l'importance du couple transmis soit faible.
Pendant l'accouplement de l'embrayage à verrouillage 7, l'huile hydraulique présente dans la première chambre hydraulique A est évacuée de la périphérie intérieure radialement de cette dernière. L'huile hydraulique est ensuite délivrée à la seconde chambre hydraulique B. Ceci a pour effet d'augmenter la pression hydraulique qui règne dans la seconde chambre hydraulique B par rapport à la pression hydraulique qui règne dans la première chambre hydraulique A. A ce moment-là, l'huile hydraulique présente dans la seconde chambre hydraulique B peut difficilement passer dans la première chambre hydraulique A en raison de la présence du
ressort à lame 35 et de la garniture de friction 36.
Précisément, le ressort à lame 35 et la garniture de friction 36 jouent le rôle d'éléments d'étanchéité entre la première chambre hydraulique A et la seconde chambre hydraulique B. Ainsi, étant donné que l'écoulement de l'huile hydraulique de la seconde chambre hydraulique B à la première chambre hydraulique A est restreint, il est peu probable que la pression hydraulique diminue dans la seconde chambre hydraulique B. Par conséquent, la vitesse de déplacement du piston 22 n'est pas susceptible de diminuer. Lorsque le piston 22 se déplace vers le côté moteur, comme cela est représenté sur la figure 3, le ressort à lame 35 s'aplatit et sa circonférence extérieure est en contact avec le piston 22 ou adhère à celui-ci. De plus, la totalité de la garniture de friction 36 est en contact avec la surface de friction 37 ou adhère à celle-ci. Le couple du carter avant 2 est par
conséquent transmis au piston 22.
Second mode de réalisation Une partie d'un convertisseur de couple modifié selon le second mode de réalisation préféré de la présente invention va maintenant être décrite en référence à la figure 4. Ce second mode de réalisation est semblable au premier mode de réalisation, excepté que la force de sollicitation du ressort à lame 35 a été modifiée. Par conséquent, ce second mode de réalisation ne sera pas représenté ni décrit de manière aussi détaillée que le premier mode de réalisation
et, dans la description suivante du second mode de
réalisation, les parties et éléments identiques ou similaires à ceux du premier mode seront désignés par les mêmes numéros
de référence.
Le ressort à lame 35 et la garniture de friction 36 de ce mode de réalisation peuvent jouer le rôle d'une soupape d'étranglement unidirectionnelle. Le fonctionnement de cette soupape d'étranglement unidirectionnelle permet un écoulement de l'huile hydraulique de la première chambre hydraulique A vers la seconde chambre hydraulique B et restreint l'écoulement de l'huile hydraulique de la seconde chambre hydraulique B vers la première chambre hydraulique A. Lorsque l'embrayage à verrouillage 7 (représenté sur la figure 1) est désaccouplé, la pression hydraulique qui règne dans la première chambre hydraulique A devient supérieure à celle qui règne dans la seconde chambre hydraulique B. Comme cela est visible sur la figure 4, la partie extérieure radialement du ressort à lame 35 se courbe en direction du piston 22 pour séparer la garniture de friction 36 de la surface de friction 37 du carter avant 2. Cela signifie que la première condition requise pour le ressort à lame 35 du premier mode de réalisation décrit précédemment est satisfaite, mais que la seconde condition n'est pas satisfaite. Le résultat est qu'un espace est créé entre la première chambre hydraulique A et la seconde chambre hydraulique B. Cet espace s'étend dans la direction radiale et est maintenu entre la surface de friction 37 et la garniture de friction 36. Par conséquent, l'huile hydraulique présente dans la première chambre hydraulique A circule vers l'extérieur dans la direction radiale, passe entre la surface de friction 37 et la garniture de friction 36, entre la partie tubulaire extérieure 24 et la partie saillante extérieure 8, puis pénètre dans la seconde chambre hydraulique B. La surface de friction 37 et la garniture de friction 36 peuvent donc être refroidies de manière satisfaisante. Lorsque l'embrayage à verrouillage 7 est déplacé à partir de l'état représenté sur la figure 4, l'huile hydraulique présente dans la première chambre hydraulique A est tout d'abord évacuée à partir de la circonférence intérieure de celle-ci. En outre, cette huile hydraulique est délivrée à la seconde chambre hydraulique B. Ainsi, le ressort à lame 35 et la garniture de friction 36 passent rapidement conjointement de l'état représenté sur la figure 4 à l'état représenté sur la figure 2. Précisément, la circonférence extérieure du ressort à lame 35 se déplace en direction de la surface de friction 37 du carter avant 2. Par conséquent, la circonférence extérieure de la garniture de
friction 36 vient en contact avec la surface de friction 37.
L'huile hydraulique présente dans la seconde chambre hydraulique B peut donc difficilement passer dans la première chambre hydraulique A. Par conséquent, la pression hydraulique qui règne dans la seconde chambre hydraulique B ne diminue pas, et la vitesse de déplacement du piston 22 n'est pas ralentie. En outre, au fur et à mesure que le temps passe, le piston 22 passe de l'état représenté sur la figure 2 à l'état représenté sur la figure 3 et, par conséquent,
l'embrayage à verrouillage 7 est complètement accouplé.
Dans le convertisseur de couple 1 de la présente invention, l'espace entre la première chambre hydraulique A et la seconde chambre hydraulique B est normalement fermé par un organe élastique 35. Lorsque l'embrayage à verrouillage 7 est accouplé, la vitesse de déplacement du piston 22 en direction du carter avant 2 est supérieure comparativement
aux convertisseurs de couple de l'art antérieur.
Bien que la description précédente n'ait porté que sur
deux modes de réalisation préférés choisis pour illustrer la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée aux exemples particuliers décrits et illustrés ici et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant
sortir du cadre de l'invention.
Claims (20)
1. Convertisseur de couple destiné à transmettre un couple d'un arbre d'entrée d'énergie à un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend un carter avant (2) adapté pour être relié à l'arbre d'entrée d'énergie; une roue motrice (3) reliée au carter avant (2) pour former avec celui-ci une chambre hydraulique; une turbine (4) disposée en face de la roue motrice (3) et à l'intérieur de la chambre hydraulique, turbine (4) qui est adaptée pour être reliée à l'arbre de sortie; un stator (5) disposé entre la roue motrice (3) et la turbine (4); un piston (22) disposé entre le carter avant (2) et la turbine (4) pour former une première chambre hydraulique (A) située entre le piston (22) et le carter avant (2), et une seconde chambre hydraulique (B) située entre le piston (22) et la turbine (4), piston (22) qui est conçu pour se rapprocher et s'éloigner du carter avant (2) sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques (A, B), le piston comportant une partie opposée située en face du carter avant et étant relié à la turbine (4) pour transmettre le couple; et une soupape d'étranglement unidirectionnelle (41) disposée entre les première et seconde chambres hydrauliques (A, B) pour permettre à une huile hydraulique de s'écouler de la première chambre hydraulique (A) vers la seconde chambre hydraulique (B) et pour réguler l'écoulement de l'huile hydraulique de la seconde chambre hydraulique (B)
vers la première chambre hydraulique (A).
2. Convertisseur de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape d'étranglement unidirectionnelle (41) comprend un organe élastique (35) disposé entre le carter avant (2) et la partie opposée du piston en ayant sa partie intérieure reliée de manière fixe à l'un des éléments formés par le carter avant (2) et le piston (22), et sa partie extérieure disposée contre l'autre de ces éléments, et une garniture de friction (36) située en face du carter avant (2) et reliée de manière fixe à la
périphérie extérieure de l'organe élastique (35).
3. Convertisseur de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston (22) est relié à la turbine (4) par un mécanisme d'accouplement élastique (40) qui permet un mouvement de rotation limité entre le piston (22) et la turbine (4).
4. Convertisseur de couple selon la revendication 3, caractérisé en ce que le piston (22) comporte une partie périphérique extérieure (24) reliée à la turbine (4) par le
mécanisme d'accouplement élastique (40).
5. Convertisseur de couple selon la revendication 2, caractérisé en ce que la turbine (4) comporte un moyeu (13) muni d'un élément d'étanchéité (18) disposé entre une partie périphérique intérieure (23) du piston (22) et le moyeu (13)
de la turbine.
6. Convertisseur de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (22) est relié à la turbine (4) par un mécanisme d'accouplement élastique (40) qui permet un mouvement de rotation limité entre le piston (22) et la
turbine (4).
7. Convertisseur de couple selon la revendication 6, caractérisé en ce que le piston (22) comporte une partie périphérique extérieure (24) reliée à la turbine (4) par le
mécanisme d'accouplement élastique (40).
8. Convertisseur de couple selon la revendication 7, caractérisé en ce que la turbine (4) comporte un moyeu (13) muni d'un élément d'étanchéité (18) disposé entre une partie périphérique intérieure (23) du piston (22) et le moyeu (13)
de la turbine.
9. Convertisseur de couple destiné à transmettre un couple d'un arbre d'entrée d'énergie à un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend un carter avant (2) adapté pour être relié à l'arbre d'entrée d'énergie; une roue motrice (3) reliée au carter avant (2) pour former avec celui-ci une chambre hydraulique; une turbine (4) disposée en face de la roue motrice (3) et à l'intérieur de la chambre hydraulique, turbine (4) qui est adaptée pour être reliée à l'arbre de sortie; un stator (5) disposé entre la roue motrice (3) et la turbine (4); un piston (22) disposé entre le carter avant (2) et la turbine (4) pour former une première chambre hydraulique (A) située entre le piston (22) et le carter avant (2), et une seconde chambre hydraulique (B) située entre le piston (22) et la turbine (4), piston (22) qui est conçu pour se rapprocher et s'éloigner du carter avant (2) sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques (A, B), et qui est relié à la turbine (4) pour permettre la transmission du couple à celle-ci; un organe élastique (35) disposé entre le carter avant (2) et le piston (22), organe élastique (35) qui est relié de manière fixe à un premier des éléments formés par le carter avant et le piston; et une garniture de friction (36) reliée de manière fixe à l'organe élastique (35) et adjacente à un second des éléments formés par le carter avant et le piston, garniture de friction (36) qui est pressée contre le premier élément par l'organe élastique (35) au moins lorsque le piston (22) est disposé plus près de la turbine et qu'il n'existe pas de différence de pression importante entre les première et seconde chambres
hydrauliques (A, B).
10. Convertisseur de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe élastique (35) est un organe en forme de disque dont la périphérie intérieure est reliée de manière fixe au piston (22) et dont la périphérie
extérieure vient en contact avec le carter avant (2).
11. Convertisseur de couple selon la revendication 10, caractérisé en ce que le piston (22) est relié à la turbine (4) par un mécanisme d'accouplement élastique (40) qui permet un mouvement de rotation limité entre le piston (22) et la
turbine (4).
12. Convertisseur de couple selon la revendication 11, caractérisé en ce que le piston (22) comporte une partie périphérique extérieure (24) reliée à la turbine (4) par le
mécanisme d'accouplement élastique (40).
13. Convertisseur de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce que la turbine (4) comporte un moyeu (13) muni d'un élément d'étanchéité (18) disposé entre une partie périphérique intérieure (23) du piston (22) et le moyeu (13)
de la turbine.
14. Convertisseur de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe élastique (35) a sa périphérie intérieure reliée de manière fixe au piston (22) et sa périphérie extérieure qui vient en contact avec le carter
avant (2).
15. Convertisseur de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce que le piston (22) est relié à la turbine (4) par un mécanisme d'accouplement élastique (40) qui permet un mouvement de rotation limité entre le piston (22) et la
turbine (4).
16. Convertisseur de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce que la turbine (4) comporte un moyeu (13) muni d'un élément d'étanchéité (18) disposé entre une partie périphérique intérieure (23) du piston (22) et le moyeu (13)
de la turbine.
17. Procédé de fabrication d'un convertisseur de couple transmettant un couple d'un arbre d'entrée d'énergie à un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à former une chambre hydraulique entre un carter avant (2) et une roue motrice (3) pour recevoir un fluide hydraulique; à positionner une turbine (4) à l'intérieur de la chambre hydraulique de façon que la turbine soit située en face de la roue motrice; à positionner un stator (5) entre la roue motrice (3) et la turbine (4) pour diriger le fluide hydraulique refoulé de la turbine (4) vers la roue motrice (3); à positionner un piston (22) entre le carter avant (2) et la turbine (4) pour former une première chambre hydraulique (A) entre un premier côté du piston et le carter avant (2), et une seconde chambre hydraulique (B) entre un second côté du piston (22) et la turbine (4), piston (22) qui est monté de manière mobile entre le carter avant (2) et la turbine (4) d'une première position à une seconde position sous l'effet d'une différence de pression du fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques (A, B); à relier le piston à la turbine (4) pour permettre la transmission du couple à la turbine; et à prévoir un embrayage à verrouillage (7) comportant un organe de retenue d'écoulement (41) entre le piston (22) et le carter avant (2) afin de relier le piston et le carter avant l'un à l'autre lorsque le piston est dans la seconde position et d'empêcher le fluide hydraulique de passer entre la première chambre hydraulique (A) et la seconde chambre hydraulique (B) au moins lorsque la pression du fluide dans chacune des première et seconde chambres hydrauliques est sensiblement égale ou que la pression du fluide est supérieure dans la seconde
chambre hydraulique.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend également l'étape qui consiste à munir l'organe de retenue d'écoulement (41) d'un organe élastique (35) et d'une garniture de friction (36) reliée à l'organe élastique.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend également l'étape qui consiste à définir l'organe élastique (35) pour former une soupape d'étranglement unidirectionnelle entre la première chambre
hydraulique (A) et la seconde chambre hydraulique (B).
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend également l'étape qui consiste à définir l'organe élastique (35) de façon que la garniture de friction (36) et l'organe élastique restent toujours en contact avec le carter avant (2) et le piston (22) afin d'empêcher un fluide hydraulique de passer de la première chambre hydraulique à la seconde chambre hydraulique même lorsque la différence de pression du fluide entre les première et seconde chambres hydrauliques (A, B) est supérieure à la
pression qui règne dans la première chambre hydraulique.
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| ST | Notification of lapse |