WO1997001047A1 - Carter pour appareil d'accouplement hydrocinetique, et appareil d'accouplement hydrocinetique comportant un tel carter - Google Patents

Carter pour appareil d'accouplement hydrocinetique, et appareil d'accouplement hydrocinetique comportant un tel carter Download PDF

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • F16H41/28—Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment

Definitions

  • the present invention relates to housings for hydrokinetic coupling apparatus.
  • a hydrokinetic coupling device generally comprises, as described for example in document WO 94/07058, a casing comprising, of revolution about an axis, on the one hand, an envelope provided with a transverse wall suitable for being linked in rotation with a driving shaft and, on the other hand, a paddle wheel, or impeller, capable of hydrokinetically driving a wheel also with blades, or turbine, secured to a hub capable of being linked in rotation to a driven shaft; said envelope has a skirt extending axially towards said impeller for its connection to the latter in a sealed manner.
  • the object of the present invention is to overcome this drawback.
  • a casing for hydrokinetic coupling apparatus comprising, of revolution about an axis, a on the one hand, an envelope provided with a transverse wall suitable for being linked in rotation to a driving shaft and, on the other hand, an impeller, or impeller, said envelope having a skirt extending axially towards said impeller for its connection to the latter in a sealed manner, is characterized in that the said connection is made by means of an annular part linked, on one side, to the skirt of the envelope and, on the other side, to 1 'impeller and in that the annular part is disposed at the end of the skirt of the envelope to which it is secured.
  • the annular part is linked to the skirt of the envelope by a friction welding operation.
  • the annular part is linked to the skirt of the envelope by a weld bead.
  • the impeller comprises an external half-shell extended axially along a flange extending at least partially inside the annular part; according to a preferred embodiment, the rim of the impeller completely crosses the annular part and extends partially inside the skirt of the envelope.
  • the impeller and the annular part are linked by a weld bead.
  • the casing is intended to equip a motor vehicle, the annular part being the starter ring intended for starting the engine of said vehicle, the drive shaft to which the casing of the casing is secured being the shaft of said engine.
  • the present invention also relates to a hydrokinetic coupling device comprising a casing, said device being characterized in that said casing has the characteristics of the above casing.
  • Figure 1 is a sectional view of a housing according to the invention.
  • FIG. 1 is a partial exploded sectional view of the housing of Figure 1, -
  • FIG. 3 is a partial sectional view showing two of the parts of Figure 2 assembled
  • the casing 1 for hydrokinetic coupling device comprises a casing 10 of revolution around the axis 2; the casing 10 is provided with a transverse wall 11 for its rotational connection to a driving shaft, for example the crankshaft of the engine of a motor vehicle, to which it is linked by fixing means such as screws 12; a hub 13 is associated with this casing 10 centrally and, in its zone furthest from the axis 2, the transverse wall 11 is extended at its external periphery along a cylindrical skirt 14 extending axially.
  • the casing 1 also comprises an impeller 20 consisting of an external half-shell 21 and an internal half-shell 22, of generally semi-toric shape, between which vanes 23 extend.
  • the impeller 20 is associated with a hub 24 and the casing 1 is intended to internally receive a turbine, not shown, also provided with blades and driven by the impeller by virtue of the circulation of oil contained in the casing .
  • a hydrokinetic coupling and its operation are well known and will not be described in detail; it suffices, if necessary, to refer, for example, to document WO 94/07058 which also shows a locking clutch fitted to the device.
  • the invention relates to the connection between the casing 10 and the impeller 20.
  • this connection is made by means of an annular piece 30 linked, on one side, to the skirt 14 of the casing 10 and, on the other side, to the impeller 20, the annular part 14 being disposed at the end of the skirt 14 to which it is secured.
  • the casing 1 is the casing of a hydrokinetic coupling device for a motor vehicle
  • FIG. 2 shows the assembly zones of the three casing parts 10, annular part 30, impeller 20 before these are assembled.
  • the annular part 30 is a ring of rectangular section carrying at its external periphery teeth 33 and having an internal cylindrical face 34 limited axially by two transverse faces 31, 32.
  • the skirt 14 of the envelope 10 has its free end limited by a transverse edge 15 and internally by an internal cylindrical wall 16 whose diameter is equal to that of the internal cylindrical face 34 of the annular part 30.
  • the assembly is carried out by friction welding; friction welding is obtained by rotating one part relative to the other, while exerting a pressure from one part to the other; the relative speed of rotation is for example 2500 revolutions per minute, and the pressure of the order of 20 to 30 bars, - when a certain temperature is reached, for example 200 degrees below the melting temperature, the part mobile is stopped abruptly for 0.5 seconds and the pressure is raised to a value of the order of 60 to 1 00 bars and maintained for two seconds; the welding obtained is very homogeneous and precise, catching up with manufacturing tolerances.
  • the annular part 30 is added axially to the skirt 14 of the casing 10: thus, the metal blank from which is produced, by stamping, the casing 10 is more reduced, l deeper drawing and reduced cost price.
  • the impeller 20 is then secured to the annular part 30, for example by a weld bead 5 as shown in FIG. 1.
  • the external half-shell 21 of the impeller 20 is extended axially along a cylindrical rim 25 of an axial length greater than the axial length of the annular piece 30 and the external cylindrical wall of which has a diameter equal to that of the internal cylindrical face 34 of the annular part 30 and of the internal cylindrical wall 16 of the casing 10; thanks to this arrangement, the impeller 20 is perfectly centered, before welding, relative to the casing 10 and the annular part 30.
  • the transverse edge of the impeller 20 is pressed against the transverse face 32 of the ring 30 and then secured, in the manner of the annular part 30 and the casing 10.
  • the flange 25 extends only partially inside the annular part 30.

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Abstract

Carter (1) pour appareil d'accouplement hydrocinétique comprenant, de révolution autour d'un axe, une enveloppe munie d'une paroi transversale propre à être liée en rotation à un arbre menant et, d'autre part, une roue à aubes, ou impulseur, ladite enveloppe présentant une jupe s'étendant axialement vers ledit impulseur pour sa liaison à celui-ci de manière étanche, ladite liaison étant réalisée par l'intermédiaire d'un pièce annulaire (30) liée, d'un côté, à la jupe (14) de l'enveloppe (10) et, de l'autre côté, à l'impulseur (20).

Description

"Carter pour appareil d'accouplement hydrocinétique, et appareil d'accouplement hydrocinétique comportant un tel carter"
La présente invention concerne les carters pour appareil d'accouplement hydrocinétique.
Un appareil d'accouplement hydrocinétique comporte généralement, comme décrit par exemple dans le document WO 94/07058, un carter comprenant, de révolution autour d'un axe, d'une part, une enveloppe munie d'une paroi transversale propre à être liée en rotation à un arbre menant et, d'autre part, une roue à aubes, ou impulseur, propre à entraîner hydrocinétiquement une roue également à aubes, ou turbine, solidaire d'un moyeu propre à être lié en rotation à un arbre mené ; ladite enveloppe présente une jupe s'étendant axialement vers ledit impulseur pour sa liaison à celui-ci de manière étanche.
Jusqu'ici, le plus souvent, la solidarisation de la jupe de l'enveloppe avec l'impulseur est réalisée par soudage directement d'une pièce sur l'autre ,- pour assurer une parfaite concentricité des pièces assemblées et une bonne résistance aux contraintes de vibrations, lesquelles sont importantes lorsque, par exemple, l'accouplement hydrocinétique est implanté pour la transmission du couple moteur à bord d'un véhicule automobile, il est nécessaire de prendre des précautions particulières lors de l'opération de soudage ; par ailleurs, pour ce faire, on va jusqu'à donner à la jupe de l'enveloppe et à l'impulseur des formes et dimensions axiales qui ne sont pas nécessaires pour le fonctionnement proprement dit de l'appareil d'accouplement ; tout ceci conduit à un prix de revient de l'appareil relativement élevé.
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient.
Selon l'invention, un carter pour appareil d'accouplement hydrocinétique comprenant, de révolution autour d'un axe, d'une part, une enveloppe munie d'une paroi transversale propre à être liée en rotation à un arbre menant et, d'autre part, une roue à aubes, ou impulseur, ladite enveloppe présentant une jupe s'étendant axialement vers ledit impulseur pour sa liaison à celui-ci de manière étanche, est caractérisé en ce que ladite liaison est réalisée par l'intermédiaire d'une pièce annulaire liée, d'un côté, à la jupe de l'enveloppe et, de l'autre côté, à 1'impulseur et en ce que la pièce annulaire est disposée en bout de la jupe de l'enveloppe à laquelle elle est solidarisée. De préférence, la pièce annulaire est liée à la jupe de l'enveloppe par une opération de soudage par friction.
En variante, la pièce annulaire est liée à la jupe de 1'enveloppe par un cordon de soudure.
Avantageusement, l'impulseur comprend une demi-coquille externe prolongée axialement selon un rebord s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de la pièce annulaire ; selon une forme de réalisation préférée, le rebord de l'impulseur traverse complètement la pièce annulaire et s'étend partiellement à l'intérieur de la jupe de l'enveloppe. De préférence, l'impulseur et la pièce annulaire sont liés par un cordon de soudure.
Selon une application avantageuse, le carter est destiné à équiper un véhicule automobile, la pièce annulaire étant la couronne de démarreur destinée au démarrage du moteur dudit véhicule, l'arbre menant auquel est solidarisée l'enveloppe du carter étant l'arbre dudit moteur.
La présente invention a également pour objet un appareil d'accouplement hydrocinétique comportant un carter, ledit appareil étant caractérisé par le fait que ledit carter a les caractéristiques du carter ci-dessus.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin : la figure 1 est une vue en coupe d'un carter selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue partielle éclatée en coupe du carter de la figure 1 ,-
- la figure 3 est une vue partielle en coupe montrant deux des pièces de la figure 2 assemblées ;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 mais représente une variante d'assemblage. En se reportant aux figures 1 à 3, on voit que le carter 1 pour appareil d'accouplement hydrocinétique comprend une enveloppe 10 de révolution autour de l'axe 2 ; l'enveloppe 10 est munie d'une paroi transversale 11 pour sa liaison en rotation à un arbre menant, par exemple le vilebrequin du moteur d'un véhicule automobile, auquel elle est liée par des moyens de fixation tels que des vis 12 ; à cette enveloppe 10 est associé centralement un moyeu 13 et, dans sa zone la plus éloignée de l'axe 2, la paroi transversale 11 est prolongée à sa périphérie externe selon une jupe 14 cylindrique s'étendant axialement. Le carter 1 comprend également un impulseur 20 constitué d'une demi-coquille externe 21 et d'une demi-coquille interne 22, de forme globalement semi-torique, entre lesquelles s'étendent des aubes 23. Dans sa zone proche de l'axe 2, l'impulseur 20 est associé à un moyeu 24 et le carter 1 est destiné à recevoir intérieurement une turbine, non représentée, munie d'aubes également et entraînée par l'impulseur grâce à la circulation d'huile contenue dans le carter. Un accouplement hydrocinétique et son fonctionnement sont bien connus et ne seront pas décrits en détail ; il suffit, éventuellement, de se reporter, par exemple, au document WO 94/07058 qui montre également un embrayage de verrouillage équipant l'appareil.
L'invention concerne la liaison entre l'enveloppe 10 et 1'impulseur 20. Selon l'invention, cette liaison est réalisée par l'intermédiaire d'une pièce annulaire 30 liée, d'un côté, à la jupe 14 de l'enveloppe 10 et, de l'autre côté, à 1 ' impulseur 20, la pièce annulaire 14 étant disposée en bout de la jupe 14 à laquelle elle est solidarisée.
Lorsque le carter 1 est le carter d'un appareil d'accouplement hydrocinétique pour véhicule automobile, il est avantageux d'utiliser comme pièce annulaire 30 la couronne de démarreur destinée à être entraînée par le démarreur du véhicule grâce aux dents 33 qu'elle présente.
La figure 2 montre les zones d'assemblage des trois pièces enveloppe 10, pièce annulaire 30, impulseur 20 avant que celles-ci ne soient assemblées.
La pièce annulaire 30 est un anneau de section rectangulaire portant à sa périphérie externe des dents 33 et ayant une face cylindrique interne 34 limitée axialement par deux faces transversales 31, 32.
La jupe 14 de l'enveloppe 10 a son extrémité libre limitée par un bord transversal 15 et intérieurement par une paroi cylindrique interne 16 dont le diamètre est égal à celui de la face cylindrique interne 34 de la pièce annulaire 30.
Lorsque l'enveloppe 10 et la pièce annulaire 30 sont assemblées, le bord transversal 15 de l'enveloppe 10 et la face transversale 31 de la pièce annulaire 30 coopèrent, la paroi cylindrique interne 16 de l'enveloppe 10 et la face cylindrique interne 34 de la pièce annulaire 30 étant axialement alignées. Une telle position est représentée sur la figure 3 sur laquelle on voit qu'un cordon de soudure 3 assemble l'enveloppe 10 et la pièce annulaire 30, le cordon 3 étant placé dans l'angle formé par la face transversale 31 de la pièce annulaire 30 et la paroi cylindrique externe de l'extrémité de la jupe 14 de l'enveloppe 10.
En variante, comme le montre la figure 5, l'assemblage est réalisé par soudage par friction ; le soudage par friction est obtenu en faisant tourner une pièce par rapport à l'autre, tout en exerçant une pression d'une pièce sur l'autre ; la vitesse relative de rotation est par exemple de 2500 tours par minute, et la pression de l'ordre de 20 à 30 bars ,- lorsqu'une certaine température est atteinte, par exemple 200 degrés en dessous de la température de fusion, la pièce mobile est arrêtée brusquement pendant 0,5 seconde et la pression est élevée à une valeur de l'ordre de 60 à 1 00 bars et maintenue pendant deux secondes ; le soudage obtenu est très homogène et précis, rattrapant les tolérances de fabrication.
Grâce à l'invention, on voit que la pièce annulaire 30 s'ajoute axialement à la jupe 14 de l'enveloppe 10 : ainsi, le flan métallique à partir duquel est réalisée, par emboutissage, l'enveloppe 10 est plus réduit, l'emboutissage moins profond et le prix de revient réduit.
Pour compléter le carter 1, l'impulseur 20 est ensuite solidarisé à la pièce annulaire 30, par exemple par un cordon de soudure 5 comme le montre la figure 1 .
Sur cette figure, on voit que la demi-coquille externe 21 de l'impulseur 20 est prolongée axialement selon un rebord cylindrique 25 d'une longueur axiale supérieure à la longueur axiale de la pièce annulaire 30 et dont la paroi cylindrique externe a un diamètre égal à celui de la face cylindrique interne 34 de la pièce annulaire 30 et de la paroi cylindrique interne 16 de l'enveloppe 10 ; grâce à cette disposition, l'impulseur 20 est parfaitement centré, avant soudage, par rapport à l'enveloppe 10 et la pièce annulaire 30.
Selon une variante non représentée, le bord transversal de l'impulseur 20 est plaqué contre la face transversale 32 de l'anneau 30 puis solidarisé, à la manière de la pièce annulaire 30 et de l'enveloppe 10.
Selon une autre variante, également non représentée, le rebord 25 ne s'étend que partiellement à 'intérieur de la pièce annulaire 30.

Claims

REVENDICATIONS
1. Carter pour appareil d'accouplement hydrocinétique comprenant, de révolution autour d'un axe, une enveloppe munie d'une paroi transversale propre à être liée en rotation à un arbre menant et, d'autre part, une roue à aubes, ou impulseur, ladite enveloppe présentant une jupe s'étendant axialement vers ledit impulseur pour sa liaison à celui-ci de manière étanche, caractérisé en ce que ladite liaison est réalisée par l'intermédiaire d'une pièce annulaire (30) liée, d'un côté, à la jupe (14) de l'enveloppe (10) et, de l'autre côté, à l'impulseur (20) et en ce que la pièce annulaire (30) est disposée en bout de la jupe (14) de l'enveloppe (10) à laquelle elle est solidarisée.
2. Carter selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce annulaire (30) est liée à la jupe (14) de l'enveloppe (10) par un cordon de soudure (3).
3. Carter selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce annulaire (30) est liée à la jupe (14) de l'enveloppe (10) par une opération de soudage par friction (5).
4. Carter selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'impulseur (20) comprend une demi-coquille externe (21) prolongée axialement selon un rebord (25) s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de la pièce annulaire (30) .
5. Carter selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le rebord (25) de l'impulseur (20) traverse complètement la pièce annulaire (30) et s'étend partiellement à l'intérieur de la jupe (14) de l'enveloppe (10).
6. Carter selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'impulseur (20) et la pièce annulaire (30) sont liés par un cordon de soudure (4) .
7. Carter selon la revendication 1 destiné à équiper un véhicule automobile, caractérisé par le fait que la pièce annulaire (30) est la couronne de démarreur destinée au démarrage du moteur dudit véhicule, l'arbre menant auquel est solidarisée l'enveloppe (10) du carter (1) étant l'arbre dudit moteur.
8. Appareil d'accouplement hydrocinétique comportant un carter, caractérisé par le fait que ledit carter a les caractéristiques du carter (1) selon la revendication 1.
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