WO2009053656A2 - Dispositif d'accouplement hydrocinetique comportant un embrayage de verrouillage equipe de moyens elastiques de precontrainte circonferentielle - Google Patents

Dispositif d'accouplement hydrocinetique comportant un embrayage de verrouillage equipe de moyens elastiques de precontrainte circonferentielle Download PDF

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Definitions

  • Hydrokinetic coupling device comprising a locking clutch equipped with elastic means of circumferential prestressing
  • the invention relates to a hydrokinetic coupling device, in particular for a motor vehicle, comprising a locking clutch.
  • the invention relates more particularly to a hydrokinetic coupling device, in particular for a motor vehicle, of longitudinal axis of rotation, comprising a locking clutch which comprises:
  • At least one coaxial friction disk which is rotatably connected to a first rotary shaft and which is slidably mounted axially with respect to the first rotary shaft;
  • At least a first against-disk which is integral in rotation with a second rotary shaft and which is slidably mounted axially relative to the second rotary shaft;
  • each counter-disk which is integral in rotation with the second rotary shaft and which comprises at least one axial guide groove delimited circumferentially by an upstream face and by a downstream face, an associated radial guide tooth of each against-disk being received in axial sliding with circumferential clearance in the groove;
  • the counter-disks are generally rotatably connected to the drive shaft.
  • the drive shaft rotates acyclically, that is to say, there is a sudden change in rotational speed of the drive shaft.
  • the invention proposes a device of the type described above, characterized in that it comprises resilient biasing means which are able to exert a preloading torque to circumferentially tighten the guide tooth of each counter-disk against the one of the upstream or downstream faces of the guide groove.
  • the elastic means comprise a circumferentially deformable elastic element which is interposed axially between the guide tooth of the first counter-disk and an anchoring element integral in rotation with the first counter-disk, and which is mounted circumferentially constrained so as to exert a circumferential force of tightening the tooth so as to produce the prestressing torque;
  • the deformable element is housed in the associated guide groove;
  • the anchoring element is formed by the abutment element
  • the anchoring element is formed by the support ring
  • the device comprises at least one second counter-disk coaxial with the first counter-disk and consecutive with the first counter-disc, the friction disc being interposed axially between the two consecutive cons-discs, the counter-discs being integral in rotation with the second rotating shaft and being slidably mounted axially with respect to the second rotary shaft; the second counter-disk having a radial tooth of associated guide which is received in axial sliding with circumferential clearance in said groove of the guide ring; and the anchoring element of the elastic prestressing means being formed by the tooth of the second against-disk so as to exert a preloading torque to circumferentially move the guide teeth of the cons-consecutive discs against each of the upstream and downstream faces of the guide groove;
  • each counter-disk comprises a plurality of radial guide teeth which are regularly distributed around the counter-disc and each of which is received in an associated axial guide groove of the support ring, the elastic prestressing means comprising a plurality of deformable elements which are associated with the guide teeth and which are arranged regularly around the counter-disks;
  • the elastic means comprise three deformable elements which are distributed at 120 ° from each other about the axis of rotation;
  • the deformable element is capable of exerting a second axial return force of the two consecutive cons-disks in an axially spaced position
  • the elastically deformable element is formed by at least one elastically flexible tongue which is circumferentially oriented, an upstream end of the tongue being fixed to the guide tooth of the first counter-disk and a downstream end of the tongue being fixed to the anchor element;
  • the tongue in its unstressed state, the tongue is arched axially so that its upstream end is offset axially with respect to its downstream end, the tongue being in a constrained state when the piston is in its rear declutching position so as to produce prestressing effort; each end of the tongue is fixed by means of rivets to the tooth or to the associated anchoring element;
  • the rivets are made integrally with the teeth
  • the elastically deformable element is formed by at least one helical spring which is arranged circumferentially in compression between the two guide teeth of the same groove;
  • the elastically deformable element is formed by a rod made of an elastomeric material which is arranged circumferentially in compression between the two guide teeth of the same groove;
  • the locking clutch comprises at least three counter-discs between which two friction disks are successively interposed, first elastic prestressing means being arranged between the first and second counter-disks, and second elastic prestressing means being arranged between the second and third counter-disks;
  • FIG. 1 is a half-view in axial section of a hydrokinetic coupling device made according to the teachings of the invention
  • FIG. 2 is an enlarged detail view of FIG. 1 which represents the locking clutch
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a locking clutch device of the device of FIG. 1; - Figure 4 is a sectional view along the sectional plane 4-4 of Figure 2; - Figure 5 is an axial view which shows the resilient means for prestressing the counter-disks of the locking clutch of Figure 3 in mounted position.
  • FIG. 6 is a view similar to that of FIG. 3, which shows a second embodiment of the invention in which the locking clutch comprises a single counter-disk and a reaction disk;
  • FIG. 7 is a view similar to that of Figure 4 which shows the locking clutch according to the second embodiment of the invention
  • - Figure 8 is a view similar to that of Figure 7 which shows the locking clutch made according to a third embodiment of the invention.
  • a hydrokinetic coupling device 10 as illustrated in Figure 1 mainly comprises a torque converter 12 and a locking clutch 14 which are arranged in the same sealed housing.
  • the torque converter 12 is more particularly arranged axially in front of the locking clutch 14.
  • the housing is more particularly made in two shell-shaped parts respectively before 16 and rear 18.
  • the shells 16, 18 are sealed to a fluid included inside the housing and are for example assembled by welding.
  • the housing is for example filled with oil.
  • the torque converter 12 comprises a front impeller wheel 20, a rear turbine wheel 22 and a central reaction wheel 24.
  • the impeller wheel 20 comprises blades 26 which are carried by the first front shell 16 which is fixed at the second rear shell 18 drive.
  • the front and rear shells 18 are rotatably connected to a first driving rotary shaft (not shown) which is coaxial with the "B" axis via fastening studs 28 carried by the rear shell 18.
  • the studs 28 thus form an input of the engine torque.
  • the turbine wheel 22 also has blades 30 which face the blades 26 of the impeller wheel 20.
  • the turbine wheel 22 is rotatably connected to a turbine hub 32 which is mounted in free rotation about the axis "B" to support the turbine wheel 22 and guide it in rotation.
  • the turbine wheel 22 is connected in rotation to a second driven rotary shaft (not shown), coaxial with the axis "B" of the device 10 via a damping device 40.
  • the driving shaft is constituted by the crankshaft of an internal combustion engine (not shown) of the vehicle
  • the driven shaft is constituted by the input shaft of a transmission (no shown) of the vehicle, connected to gearshift means.
  • the coupling clutch 14 for coupling the driving and driven shafts is activated after the vehicle has been started and after the hydraulic coupling of the driving shafts and driven by the torque converter 12, in order to avoid the loss of efficiency induced in particular by slip phenomena. between the turbine wheels 22 and the impeller 20.
  • the device 10 is for example of the "three-way" type, that is to say that it comprises a first supply channel (not shown) in fluid of the circuit hydraulic torque converter 12 and a second output path (not shown).
  • a third, independent feeding path (Not shown) of the first and second channels of the converter 12, a rear chamber 36 is provided to control the axial displacement of a rear piston 38 as will be described in more detail later.
  • converter phase In a first phase of operation, called converter phase, the torque of the driving shaft is transmitted to the impeller wheel 20 which rotates the turbine wheel 22 by circulation of oil between the blades 26 and 30 in one direction. counterclockwise with reference to Figure 1.
  • the turbine wheel 22 is here integral in rotation with the driven shaft via an input element of the damping or damper device 40.
  • the input element here consists of a web 42 which is integral in rotation, with angular displacement, of the turbine wheel 22 and its hub 32.
  • the torque is then transmitted by the web 42 to the guide washers 44 forming the output element of the damper 40, via circumferentially acting elastic members 46.
  • the output element of the damper 40 is constituted by the guide washers 44 of the damper 40 which are connected in rotation by riveting a hub portion 48.
  • the damper 40 does not intervene in the damping of the vibrations or torsional oscillations produced in particular by motor acyclisms, which are not or only little transmitted since the transmission of the engine torque is achieved only by means of the kinetic energy of the oil in the converter 12.
  • the piston 38 which is axially movable, is adapted to tighten axially forwardly, under the action of the fluid pressure of the chamber 36, the clutch of lock 14.
  • the piston 38 is also locked in rotation relative to the housing by means not shown.
  • FIGS. 2 to 5 show a first embodiment of the locking clutch 14.
  • This is a locking clutch 14 of the multi-disk type.
  • the locking clutch 14 comprises at least one radial friction disk 5OA, 5OB which is mounted coaxial with the axis of rotation "B".
  • the locking clutch 14 comprises two rear friction discs 5OA and before 5OB which are identical. A single friction disc 5OA will therefore be described later.
  • the friction disk 50A has an annular shape. Each of its front and rear radial faces is covered with an annular friction lining 52 which can also, according to the design, be annular segmented or annular grooved.
  • the friction disk 5OA is rotationally fixed to the driven shaft and is slidably mounted axially relative to the first driven shaft.
  • the friction disc 5OA has radial teeth 54 which extend radially inwardly from its inner peripheral edge.
  • the teeth 54 are received sliding axially in axial splines 56 of a first connecting piece 42 which is integral in rotation with the inlet of the damper 40, for example the web 42.
  • the locking clutch 14 also comprises at least two counter-disks 58A, 58B, 58C coaxial with the axis of rotation "B" which are stacked axially.
  • the locking clutch 14 comprises a first rear end-back disk 58A, a second central rear-disk 58B and a third front-end counter-disk 58C.
  • Backing discs 58A, 58B, 58C are arranged so that each friction disc 50A, 50B is interposed axially between two cons-pads 58A, 58B, 58C consecutive.
  • Backing discs 58A, 58B, 58C have a similar structure. Only one back-disk 58A will therefore be described later
  • against-disk 58A has an annular shape of the same dimensions as the friction disc 5OA.
  • the guide teeth 54 of the friction disc 50A extend radially inwardly beyond the inner peripheral edge of the counter-disk 58A.
  • the counter-disk 58A is integral in rotation with the drive shaft and is slidably mounted axially relative to the drive shaft.
  • against-disk 58A includes radial guide teeth 6OA, 6OB which extend radially outwardly from its outer peripheral edge.
  • the guide teeth 6OA, 6OB are here identical in shape and size. The guide teeth 6OA, 6OB thus extend radially beyond the outer peripheral edge of the friction disc 5OA.
  • the guide teeth 6OA, 6OB are here distributed regularly around the counter-disk 58A with a determined angular pitch, called simple interdental angle.
  • the guide teeth 6OA, 6OB are received axially sliding in associated axial grooves 62A, 62B that are formed in the inner annular axial face 64 of a support ring 66 which is integral in rotation with the rear shell 18 of the housing .
  • the associated guide teeth 6OA, 6OB against the disk 58A are received in axial sliding with circumferential clearance in the grooves 62A, 62B associated to facilitate the mounting of the locking clutch 14 and to simplify the manufacture.
  • Each axial guide groove 62A, 62B is delimited circumferentially by an upstream face 68 and a downstream face 70, as shown in FIGS. 4 and 5. Furthermore, the guide grooves 62A, 62B are open towards the front, while they are closed rearwardly by the axial abutment front face of a flange 72 which extends radially inwardly from a rear end edge of the ring gear 66.
  • the ring 66 also has an annular groove 74 in its inner face 64 which is intended to receive an axial abutment element which is formed by an abutment ring 75 to limit the forward movement of the front end counter-disk 58C towards the front. .
  • the stop ring 75 makes it possible to create a reaction for clamping the friction discs, as will be described later.
  • the ring 66 is fixed to the rear face of the rear shell 18 radially surrounding the piston 38 via its rear flange 72.
  • the ring 66 is for example made by stamping a metal sheet.
  • the rear piston 38 is more particularly arranged axially rearwardly and vis-à-vis the rear face of the rear end disc-back 58A.
  • the piston 38 has at its outer radial periphery an annular groove in which are mounted first sealing means, such as a segment 76, which cooperate with an axial surface vis-à-vis the rear shell 18 and its inner radial periphery a clean surface to cooperate with second sealing means, such as a segment 78, which is mounted in an annular groove of a hub 80 that surrounds the piston 38 with which it is connected in rotation by meshing .
  • first sealing means such as a segment 76
  • second sealing means such as a segment 78
  • the dynamic sealing means 76, 78 thus delimit the chamber 36 which is supplied with fluid by a hollow shaft.
  • the piston 38 disengageably links the turbine wheel 22 and the shaft led to the drive shaft.
  • the rear piston 38 is axially movable between a disengaged rear position in which the against-disks 58A, 58B, 58C are spaced apart axially, and an engaged front position in which the against-disks 58A, 58B, 58C are pushed axially. forward against the axial abutment ring 75 of the ring gear 66 by clamping the interposed friction discs 5OA, 5OB so as to couple in rotation the first rotary shaft driven to the drive shaft.
  • the torque of the driving shaft is transmitted, via the locking clutch 14 to the damper 40, more precisely to the web 42 and the elastic members 46 which dampen the torsional oscillations and after travel angular of the play link to the guide washers 44 which are fixed to the hub 48 rotatably connected with the driven shaft.
  • the hub 48 thus forms an output element of the engine torque.
  • the turbine hub 32 is directly connected in rotation with the driven shaft for example by intermediate flutes.
  • the turbine hub 32 then forms the output element of the engine torque.
  • the driving shaft rotates with acyclisms, which produces violent jolts.
  • the locking clutch is in the disengaged position, the guide teeth 6OA, 6OB of the counter-disks 58A, 58B, 58C then come to strike against the upstream or downstream faces of the associated guide grooves 62A, 62B because of the inertia counter-discs 58A, 58B, 58C.
  • the invention proposes to equip the locking clutch 14 with elastic prestressing means which are able to exert a preloading torque to circumferentially tighten the guide tooth 6OB of each counter-disk 58A, 58B, 58C against one of the upstream faces 68 or downstream 70 of the guide groove 62B.
  • the elastic prestressing means are able to exert a preloading torque to circumferentially move at least some of the guide teeth 6OB of two cons-pads 58A, 58B, 58C consecutively against each of the upstream faces 68 and downstream 70 of the guide groove 62A, 62B so that each counter-disk 58A, 58B, 58C is kept constantly stationary in rotation with respect to the support ring 66.
  • FIG. 3 shows in detail the central counter-disc 58B and the rear end-disc 58A between which the rear friction disc 5OA is interposed.
  • the elastic means comprise an element 82 elastically deformable in circumferential compression which is interposed axially between a guide tooth 6OB of the central counter-disk 58B and a guide tooth 6OB of the front end disk-disc 58C, said teeth 6OB being arranged in the same guide groove 62B.
  • the deformable element 82 is supported on two anchoring elements respectively formed by the guide tooth 6OB of the against the central disk 58B and by the guide tooth 6OB of the front end disk-disc 58C.
  • Said guide teeth will subsequently be designated 6OB prestressing teeth.
  • the deformable element 82 is housed in the guide groove 62B associated with the prestressing teeth 6OB.
  • the groove associated with the prestressing teeth 6OB will therefore be called housing groove 62B.
  • the deformable element 82 is able to exert a circumferential spacing force between the two prestressing teeth 6OB so as to produce the prestressing torque.
  • the prestressing tooth 6OB of the central counter-disk 58B is pressed against the downstream wall 70 of the housing groove 62B while the prestressing tooth 6OB of the rear end-disc 58A is pressed against the upstream wall of the housing groove 62B.
  • the prestressing teeth 6OB of the central counter-disk 58B will thus be called the downstream preload tooth 6OB, while the prestressing teeth 6OB of the rear end backing disk 58A will be called the upstream preloading tooth 6OB.
  • the elastic prestressing means here comprise three deformable elements 82 elastically in compression which are associated with three preloading teeth 6OB of each counter-disk 58A, 58B, 58C and which are arranged regularly around the counter-disks 58A, 58B, 58C.
  • the three deformable elements 82 are distributed at 120 ° from each other around the axis of rotation "B".
  • the deformable elements 82 are all identical and they are similarly arranged on the backing discs 58A, 58B, 58C. Subsequently, we will describe only one of these deformable elements 82.
  • each counter-disk 58A, 58B, 58C thus has an external radial toothing which is produced in three series of teeth 6OA, 6OB regularly distributed around the periphery of the backing disk 58A, 58B, 58C.
  • the guide teeth 6OA, 6OB of a series are spaced apart by an interdental angular pitch simple.
  • the downstream end tooth 6OA, 6OB of an upstream series is thus separated from the upstream end tooth 6OB, 6OA of a following downstream series by a hollow 84 with a double interdental angular pitch.
  • the upstream end teeth of each series of the front end counter-disk 58C thus form prestressing teeth 6OB, and the downstream end teeth of each series of the central counter-disk 58B form the prestressing teeth 6OB.
  • Successive counter-discs 58B, 58C are arranged so that the prestressing tooth 60B is axially opposite the recess 84 of the adjacent cons-disc 58C, 58B.
  • the other guide teeth 6OA of a counter-disk 58B are arranged axially in coincidence with the other guide teeth 6OA of the other against-disk 58C.
  • each counter-disc 58B, 58C in coincidence have substantially the same circumferential width as a single tooth 6OA, while the housing grooves 62B have a circumferential width sufficient to accommodate two spaced apart teeth 6OB of a single interdental angular pitch with a circumferential clearance.
  • a single prestressing tooth 6OB and a recess 84 of each counter-disc 58B, 58C are thus mounted in the associated housing groove 62B.
  • the deformable element 82 is here formed by a tongue 82 elastically flexible in a radial plane which extends circumferentially from an upstream end 86 to a downstream end 88.
  • the tongue 82 is made of an elastic metal material such as spring steel.
  • the tongue 82 more particularly has a camber having a point of inflection substantially in the middle so that the upstream end 86 and downstream end portions 88 of the tongue 82 are oriented parallel to the end faces. axial of the prestressing teeth 6OB.
  • the upstream end of the tongue 82 in an unstressed state, is offset axially rearwardly with respect to its downstream end so that the circumferential distance between the two ends is equal to the simple interdental angular pitch.
  • upstream end 86 and downstream end 88 are axially close to one another so that the circumferential distance between the two ends is increased beyond the simple interdental angular pitch.
  • the downstream end 88 of the tongue 82 is fixed to the rear face of the prestressing tooth 6OB of the central counter-disk 58B, while its upstream end 86 is fixed to the front face of the prestressing tooth 6OB of the counter-disk. rear end 58A.
  • cons-consecutive discs 58B, 58A are rotatably connected by the tongue 82. This feature is interesting to obtain a counter-disk module 58 which is easier to handle during assembly.
  • the tabs do not transmit any torque between the counter-disks during operation of the coupling device.
  • each prestressing tooth 6OB has a fixing orifice 92, as shown in FIG.
  • the rivets are made integrally with the preloading teeth.
  • flexible tabs 82 are arranged symmetrically with respect to the plane of the central counter-disk 58B between the front end counter-disk 58C and the central counter-disk 58B.
  • the axial end counter-discs 58A, 58C are forced upstream, while the central counter-disc 58B is forced downstream.
  • the downstream preloading tooth 6OB of the central counter-disk 58B is connected to the associated upstream preloading teeth 6OB of the two end-counter-discs 58A, 58C.
  • the against-disks 58A, 58B, 58C are axially stacked alternately with the friction discs 5OA, 5OB.
  • the flexible tabs 82 are fixed between the prestressing teeth 6OB of each counter-disk 58A, 58B, 58C.
  • the stack forms an elastically deformable module both axially and in torsion.
  • the module is thus inserted axially from the rear into the support ring 66 so that the front end against disk 58A is in contact with the front axial abutment wall.
  • the tabs being in their unstressed state, the against-disks 58A, 58B, 58C are oriented relative to each other so that the guide teeth 6OA are in coincidence.
  • the abutment ring 75 When the abutment ring 75 is inserted into its groove 74, it bears slightly axially against the front face of the front end-disc 58A. This causes axial compression of the different counter-disks 58A, 58B, 58C. Because of their camber, the tongues 82 elongate circumferentially. They brace between the two associated preload teeth 6OB, then exerting a circumferential force on each of the preloading teeth 6OB so as to press the upstream preload teeth 6OB against the upstream face 68 of the associated housing, and the teeth of downstream preload 6OB against the downstream face 70 of the associated housing.
  • the tongues 82 are therefore in a constrained state when the piston 38 is in its disengaged rear position.
  • the tabs 82 are more precisely in a constrained state regardless of the position of the piston between its forward position and its rear position.
  • the flexible tongues 82 are capable of exerting a second axial return force of the against-disks 58A, 58B, 58C in an axially spaced position.
  • the tabs 82 participate in accelerating the return of the against-disks 58A, 58B, 58C to their axially spaced position.
  • the first embodiment has been described with reference to a multi-disk locking clutch. It will be understood that it also applies to a locking clutch comprising a single friction disk.
  • FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the invention. This embodiment has many similarities with the first embodiment of the invention. Only differences will be exposed later.
  • the locking clutch 14 comprises a single friction disc 50 of structure similar to that of the friction discs of the first embodiment and which is arranged in the locking clutch 14 as previously described.
  • the locking clutch 14 further comprises a single counter-disk 58 which is similar to those of the first embodiment, with the difference that the external toothing is complete, that is to say that it has no hollow .
  • a single counter-disk 58 which is similar to those of the first embodiment, with the difference that the external toothing is complete, that is to say that it has no hollow .
  • each guide groove 62B associated with a prestressing tooth 6OB has a circumferential width sufficient to accommodate a single prestressing tooth 6OB with a circumferential clearance.
  • the guide grooves 62B associated with the prestressing teeth 6OB are identical to the other guide grooves 62A.
  • the axial abutment element of the friction disk 50 towards the front is formed by a ring-shaped front reaction disc 94 which has a rear annular radial face.
  • the reaction disc 94 is intended to be fixed on the support ring 66 so that the friction disc 50 is interposed axially between the counter-disc 58 and the rear face of the reaction disc 94.
  • the reaction disc 94 is thus mounted integral in rotation and axially with the support ring 66.
  • the rear face of the reaction disk 94 thus plays both the role of the stop ring 75 of the first embodiment and the role of the second against-disk.
  • the deformable element 82 is interposed axially between the guide tooth 6OB of the counter-disk 58 and an anchoring element integral in rotation with the first counter-disk, the anchoring element. being here formed by the reaction disc 94.
  • the upstream end 86 of the deformable element 82 is fixed to the prestressing tooth 6OB of the counter-disk 58, while the other downstream end 88 of the deformable element 82 is fixed to the outer periphery of the the abutment face of the reaction disc 94, for example by means of rivets 90.
  • the action of the deformable elements 82 is similar to that described in the first embodiment.
  • the reaction disk 94 is fixed to the support ring 66 by enclosing the counter-disk 58, the tongues 82 elongate circumferentially. They brace between the associated preload teeth 6OB and the reaction disk 94, then exerting a circumferential force on each of the prestressing teeth 6OB so as to press each preloading tooth 6OB against the downstream face 70 of the groove associated guidance 62B.
  • the tongues 82 are therefore in a constrained state when the piston 38 is in its disengaged rear position.
  • the tabs 82 are more precisely in a constrained state regardless of the position of the piston between its forward position and its rear position.
  • FIG. 8 a third embodiment of the invention.
  • the locking clutch 14 made according to this third embodiment is very similar to that of the second embodiment.
  • FIG. 6 and the description which has been made previously is applicable to this third embodiment with the exception of the arrangement of the deformable elements 82.
  • the deformable element 82 is interposed axially between the guiding tooth 6OB of the counter-disk 58 and an anchoring element integral in rotation with the first counter-disk, the anchoring element being formed here. by the rear flange 72 of the support ring 66.
  • the upstream end 86 of the deformable element 82 is fixed to the prestressing tooth 6OB of the counter-disk 58, whereas the other downstream end 88 of the deformable element 82 is fixed to the rear edge 72 of the support ring 66, for example by means of rivets 90.
  • deformable elements 82 The action of the deformable elements 82 is similar to that described in the first embodiment, with the difference that the deformable elements 82 work here in tension while in the first two embodiments, they worked in compression.
  • the tongues 82 are shortened circumferentially with respect to their rest position. They pull circumferentially on the associated prestressing teeth 6OB bearing on the support ring 66, then exerting a circumferential force on each of the preloading teeth 6OB so as to press each prestressing tooth 6OB against the upstream face 68 of the groove. associated guidance 62B.
  • the tongues 82 are therefore in a state constrained in tension when the piston 38 is in its rear declutching position.
  • the tabs 82 are more precisely in a constrained state regardless of the position of the piston between its forward position and its rear position.
  • the tabs 82 are formed by an axial stack of a plurality of elementary tongues so as to form a composite tongue having a suitable stiffness.
  • the deformable element is formed by a spring, for example helical or accordion, of tangential orientation of which a first upstream end is fixed to the upstream preload tooth while the second downstream end is fixed to the downstream preload tooth.
  • the coil spring is in a circumferentially compressed state when the lockup clutch is mounted in its disengaged position.
  • the deformable element is formed by a rod made of an elastically deformable material in compression such as an elastomer or a metal.
  • the wand is in a circumferentially compressed state when the lock clutch is mounted in its disengaged position.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'accouplement hydrocinétique comportant un embrayage de verrouillage qui comporte : au moins un disque de friction (50, 5OA, 50B) monté coulissant axialement par rapport à un premier arbre rotatif; au moins un premier contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) solidaire en rotation d'un deuxième arbre rotatif; une couronne de support (66) de contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) qui comporte au moins une rainure axiale de guidage (62B) délimitée circonférentiellement par une face amont et par une face aval, une dent radiale de guidage (60B) de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) étant reçue en coulissement axial dans la rainure (62B); caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques (82) de précontrainte qui sont aptes à exercer un couple de précontrainte pour serrer circonférentiellement la dent de guidage de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) contre l'une des faces amont (68) ou aval (70) de la rainure de guidage (62B).

Description

"Dispositif d'accouplement hydrocinétique comportant un embrayage de verrouillage équipé de moyens élastiques de précontrainte circonférentielle"
L'invention se rapporte à un dispositif d'accouplement hydrocinétique, notamment pour un véhicule automobile, comportant un embrayage de verrouillage.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif d'accouplement hydrocinétique, notamment pour un véhicule automobile, d'axe de rotation longitudinal, comportant un embrayage de verrouillage qui comporte :
- au moins un disque coaxial de friction qui est solidaire en rotation d'un premier arbre rotatif et qui est monté coulissant axialement par rapport au premier arbre rotatif ; - au moins un premier contre-disque qui est solidaire en rotation d'un deuxième arbre rotatif et qui est monté coulissant axialement par rapport au deuxième arbre rotatif ;
- au moins un élément de butée axiale qui est solidaire en rotation de chaque contre-disque, le disque de friction étant interposé axialement entre le premier contre-disque et l'élément de butée, l'élément de butée permettant ainsi de créer une réaction pour le serrage du disque de friction ;
- une couronne coaxiale de support de chaque contre-disque qui est solidaire en rotation du deuxième arbre rotatif et qui comporte au moins une rainure axiale de guidage délimitée circonférentiellement par une face amont et par une face aval, une dent radiale de guidage associée de chaque contre-disque étant reçue en coulissement axial avec jeu circonférentiel dans la rainure ;
- un piston arrière qui est mobile entre une position arrière débrayée dans laquelle les contre-disques sont écartés axialement, et une position avant embrayée dans laquelle chaque contre-disque est poussé axialement vers l'avant contre l'élément de butée axiale en serrant le disque intercalaire de friction de manière à accoupler en rotation le premier arbre rotatif au deuxième arbre rotatif. Dans les embrayages de ce type, les contre-disques sont généralement liés en rotation à l'arbre menant. Or, dans certaines conditions d'utilisation, l'arbre menant tourne de manière acyclique, c'est-à-dire qu'il se produit de brusques changement de vitesse de rotation de l'arbre menant. Ces à-coup provoquent une légère rotation des contre-disques par rapport à leur couronne de support du fait du jeu circonférentiel entre les dents de guidage et la rainure de guidage, notamment lorsque l'embrayage de verrouillage est dans sa position débrayée. Les dents de guidage heurtent alors violemment alternativement la face amont et la face aval de la rainure de guidage. Ces chocs sont la source de bruits de fonctionnement désagréables pour l'utilisateur.
Pour résoudre ce problème l'invention propose un dispositif du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques de précontrainte qui sont aptes à exercer un couple de précontrainte pour serrer circonférentiellement la dent de guidage de chaque contre-disque contre l'une des faces amont ou aval de la rainure de guidage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- les moyens élastiques comportent un élément élastiquement déformable circonférentiellement qui est interposé axialement entre la dent de guidage du premier contre-disque et un élément d'ancrage solidaire en rotation du premier contre-disque, et qui est monté contraint circonférentiellement de manière à exercer un effort circonférentiel de serrage de la dent de manière à produire le couple de précontrainte ; - l'élément déformable est logé dans la rainure de guidage associée ;
- l'élément d'ancrage est formé par l'élément de butée ;
- l'élément d'ancrage est formé par la couronne de support ;
- le dispositif comporte au moins un deuxième contre-disque coaxial au premier contre-disque et consécutif au premier contre-disque, le disque de friction étant interposé axialement entre les deux contre-disques consécutifs, les contre-disques étant solidaires en rotation du deuxième arbre rotatif et étant montés coulissant axialement par rapport au deuxième arbre rotatif ; le deuxième contre-disque comportant une dent radiale de guidage associée qui est reçue en coulissement axial avec jeu circonférentiel dans ladite rainure de la couronne de guidage ; et l'élément d'ancrage des moyens élastiques de précontrainte étant formé par la dent du deuxième contre-disque de manière à exercer un couple de précontrainte pour écarter circonférentiellement les dents de guidage des contre-disques consécutifs contre chacune des faces amont et aval de la rainure de guidage ;
- la dent de guidage du premier contre-disque est décalée circonférentiellement d'un pas angulaire déterminé par rapport à la dent de guidage associée du deuxième contre-disque ; - chaque contre-disque comporte une pluralité de dents radiales de guidage qui sont réparties régulièrement autour du contre-disque et dont chacune est reçue dans une rainure axiale de guidage associée de la couronne de support, les moyens élastiques de précontrainte comportant une pluralité d'éléments déformables qui sont associés aux dents de guidage et qui sont agencés régulièrement autour des contre-disques ;
- les moyens élastiques comportent trois éléments déformables qui sont répartis à 120° les uns des autres autour de l'axe de rotation ;
- les deux contre-disques consécutifs sont liés en rotation par les éléments déformables ; - l'élément déformable est apte à exercer un deuxième effort axial de rappel des deux contre-disques consécutifs dans une position écartée axialement ;
- l'élément déformable élastiquement est formé par au moins une languette flexible élastiquement qui est orientée circonférentiellement, une extrémité amont de la languette étant fixée à la dent de guidage du premier contre-disque et une extrémité aval de la languette étant fixée à l'élément d'ancrage ;
- dans son état non contraint, la languette est cambrée axialement de manière que son extrémité amont soit décalée axialement par rapport à son extrémité aval, la languette étant dans un état contraint lorsque le piston est dans sa position arrière de débrayage de manière à produire l'effort de précontrainte ; - chaque extrémité de la languette est fixée au moyen de rivets à la dent ou à l'élément d'ancrage associé ;
- les rivets sont réalisés venus de matière avec les dents ;
- l'élément déformable élastiquement est formé par au moins un ressort hélicoïdal qui est agencé circonférentiellement en compression entre les deux dents de guidage d'une même rainure ;
- l'élément déformable élastiquement est formé par une baguette réalisée en un matériau élastomère qui est agencé circonférentiellement en compression entre les deux dents de guidage d'une même rainure ; - l'embrayage de verrouillage comporte au moins trois contre-disques entre lesquels sont interposés successivement deux disques de friction, des premiers moyens élastiques de précontrainte étant agencés entre le premier et le deuxième contre-disques, et des deuxièmes moyens élastiques de précontrainte étant agencés entre le deuxième et le troisième contre-disques ;
- la dent de guidage de chaque contre-disque s'étend radialement vers l'extérieur, la rainure de guidage associée étant agencée dans la face axiale interne de la couronne annulaire qui entoure extérieurement chaque contre-disque. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un dispositif d'accouplement hydrocinétique réalisé selon les enseignements de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle de la figure 1 qui représente l'embrayage de verrouillage ;
- la figure 3 est une vue en perspective éclatée qui représente un dispositif d'embrayage de verrouillage du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en section selon le plan de coupe 4-4 de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue axiale qui représente les moyens élastiques de précontraintes des contre-disques de l'embrayage de verrouillage de la figure 3 en position montée.
- la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel l'embrayage de verrouillage comporte un unique contre-disque et un disque de réaction ;
- la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui représente l'embrayage de verrouillage selon le deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7 qui représente l'embrayage de verrouillage réalisé selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans la description qui va suivre, des éléments ayant des fonctions identiques, similaires ou analogues seront désignés par des mêmes numéros de référence.
Afin de faciliter la compréhension de la description et des revendications, on utilisera, à titre non limitatif, une orientation axiale dirigée d'arrière en avant qui est indiquée par la flèche "A" des figures et une orientation radiale dirigée de l'intérieur vers l'extérieur depuis l'axe de rotation "B" du dispositif d'accouplement hydrocinétique. On utilisera en outre les termes amont et aval pour désigner des éléments situés circonférentiellement avant ou après un point de référence en tournant autour de l'axe de rotation dans un sens horaire.
Comme cela est connu de l'état de la technique, un dispositif d'accouplement hydrocinétique 10 tel qu'illustré à la figure 1 comporte principalement un convertisseur de couple 12 et un embrayage de verrouillage 14 qui sont agencés dans un même carter étanche.
Dans l'exemple représenté à la figure 1 , le convertisseur de couple 12 est plus particulièrement agencé axialement en avant de l'embrayage de verrouillage 14.
Le carter est plus particulièrement réalisé en deux parties en forme de coquille respectivement avant 16 et arrière 18. Les coquilles 16, 18 sont étanches à un fluide compris à l'intérieur du carter et sont par exemple assemblées par soudage. Le carter est par exemple rempli d'huile.
Le convertisseur de couple 12 comporte une roue d'impulseur avant 20, une roue de turbine arrière 22 et une roue de réaction centrale 24. La roue d'impulseur 20 comporte des aubes 26 qui sont portées par la première coquille avant 16 qui est fixé à la deuxième coquille arrière 18 d'entraînement.
Les coquilles avant 16 et arrière 18 sont liées en rotation à un premier arbre rotatif menant (non représenté) qui est coaxial à l'axe "B" par l'intermédiaire de goujons de fixation 28 portés par la coquille arrière 18. Les goujons 28 forment ainsi une entrée du couple moteur.
La roue de turbine 22 comporte aussi des aubes 30 qui font face aux aubes 26 de la roue d'impulseur 20. La roue de turbine 22 est liée en rotation à un moyeu de turbine 32 qui est monté en rotation libre autour de l'axe "B" afin de supporter la roue de turbine 22 et de la guider en rotation.
La roue de turbine 22 est liée en rotation à un deuxième arbre rotatif mené (non représenté), coaxial à l'axe "B" du dispositif 10 par l'intermédiaire d'un dispositif d'amortissement 40. Dans le cas d'une application à un véhicule automobile, l'arbre menant est constitué par le vilebrequin d'un moteur à combustion interne (non représenté) du véhicule, tandis que l'arbre mené est constitué par l'arbre d'entrée d'une transmission (non représentée) du véhicule, relié à des moyens de changement de rapport de vitesse. L'embrayage de verrouillage 14 de couplage des arbres menant et mené est activé après le démarrage du véhicule et après le couplage hydraulique des arbres menant et mené par le convertisseur de couple 12, pour éviter la perte de rendement induite notamment par des phénomènes de glissement entre les roues de turbine 22 et d'impulseur 20. Le dispositif 10 est par exemple du type "trois voies", c'est-à-dire qu'il comprend une première voie d'alimentation (non représentée) en fluide du circuit hydraulique du convertisseur de couple 12 et une seconde voie de sortie (non représentée). Une troisième voie d'alimentation, indépendante (non représentée) des première et seconde voies du convertisseur 12, d'une chambre arrière 36 est prévue pour commander le déplacement axial d'un piston arrière 38 comme cela sera décrit plus en détail par la suite.
Dans une première phase de fonctionnement, dite phase convertisseur, le couple de l'arbre menant est transmis à la roue d'impulseur 20 qui entraîne en rotation la roue de turbine 22 par circulation d'huile entre les aubes 26 et 30 dans un sens anti-horaire en se référant à la figure 1.
La roue de turbine 22 est ici solidaire en rotation de l'arbre mené par l'intermédiaire d'un élément d'entrée du dispositif d'amortissement ou amortisseur 40.
L'élément d'entrée est ici constitué par un voile 42 qui est solidaire en rotation, avec débattement angulaire, de la roue de turbine 22 et de son moyeu 32. Le couple est alors transmis par le voile 42 aux rondelles de guidage 44 formant l'élément de sortie de l'amortisseur 40, par l'intermédiaire d'organes élastiques à action circonférentielle 46.
L'élément de sortie de l'amortisseur 40 est constitué par les rondelles de guidage 44 de l'amortisseur 40 qui sont liées en rotation par rivetage d'une partie formant moyeu 48.
Durant cette phase convertisseur, l'amortisseur 40 intervient pas dans l'amortissement des vibrations ou oscillations de torsion produits notamment par des acyclismes du moteur, lesquelles ne sont pas ou peu transmises puisque la transmission du couple moteur est réalisée seulement par l'intermédiaire de l'énergie cinétique de l'huile dans le convertisseur 12.
Dans une seconde phase de verrouillage, on alimente la chambre arrière 36 étanche qui est délimitée axialement vers l'arrière par la coquille
18 du carter et vers l'avant par le piston 38. Le piston 38 qui est mobile axialement, est apte à venir serrer axialement vers l'avant, sous l'action de la pression du fluide de la chambre 36, l'embrayage de verrouillage 14.
Le piston 38 est aussi bloqué en rotation par rapport au carter par des moyens non représentés.
On a représenté plus en détail aux figures 2 à 5 un premier mode de réalisation de l'embrayage de verrouillage 14. Il s'agit ici d'un embrayage de verrouillage 14 de type multi-disques. L'embrayage de verrouillage 14 comporte au moins un disque radial de friction 5OA, 5OB qui est monté coaxial à l'axe de rotation "B". Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5, l'embrayage de verrouillage 14 comporte deux disques de frictions arrière 5OA et avant 5OB qui sont identiques. Un seul disque de friction 5OA sera donc décrit par la suite.
Comme représenté plus en détail à la figure 3, le disque de friction 5OA présente une forme annulaire. Chacune de ses faces radiales avant et arrière est recouverte d'une garniture de friction annulaire 52 qui peut aussi, selon la conception, être annulaire segmentée ou annulaire rainurée. Le disque de friction 5OA est solidaire en rotation de l'arbre mené et il est monté coulissant axialement par rapport au premier arbre mené.
A cet effet, le disque de friction 5OA comporte des dents radiales 54 qui s'étendent radialement vers l'intérieur depuis son bord périphérique intérieur. Les dents 54 sont reçues coulissantes axialement dans des cannelures axiales 56 d'une première pièce de liaison 42 qui est solidaire en rotation de l'entrée de l'amortisseur 40, par exemple le voile 42.
L'embrayage de verrouillage 14 comporte aussi au moins deux contre-disques 58A, 58B, 58C coaxiaux à l'axe de rotation "B" qui sont empilés axialement. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5, l'embrayage de verrouillage 14 comporte un premier contre-disque d'extrémité arrière 58A, un deuxième contre-disque central 58B et un troisième contre-disque d'extrémité avant 58C.
Les contre-disques 58A, 58B, 58C sont agencés de manière que chaque disque de friction 5OA, 5OB soit interposé axialement entre deux contre-disques 58A, 58B, 58C consécutifs.
Les contre-disques 58A, 58B, 58C présentent une structure analogue. Un seul contre-disque 58A sera donc décrit par la suite
Comme représenté à la figure 2, le contre-disque 58A présente une forme annulaire de mêmes dimensions que le disque de friction 5OA. Ainsi, les dents de guidage 54 du disque de friction 5OA s'étendent radialement vers l'intérieur au-delà du bord périphérique intérieur du contre-disque 58A.
Le contre-disque 58A est solidaire en rotation de l'arbre menant et il est monté coulissant axialement par rapport à l'arbre menant. A cet effet, le contre-disque 58A comporte des dents radiales de guidage 6OA, 6OB qui s'étendent radialement vers l'extérieur depuis son bord périphérique extérieur. Les dents de guidage 6OA, 6OB sont ici identiques en formes et en dimensions. Les dents de guidage 6OA, 6OB s'étendent ainsi radialement au-delà du bord périphérique extérieur du disque de friction 5OA.
Les dents de guidage 6OA, 6OB sont ici réparties régulièrement autour du contre-disque 58A avec un pas angulaire déterminé, dit pas angulaire interdentaire simple.
Les dents de guidage 6OA, 6OB sont reçues coulissantes axialement dans des rainures axiales 62A, 62B de guidage associées qui sont réalisées dans la face axiale annulaire intérieure 64 d'une couronne de support 66 qui est solidaire en rotation de la coquille arrière 18 du carter.
Les dents de guidage 6OA, 6OB associée du contre-disque 58A sont reçues en coulissement axial avec jeu circonférentiel dans les rainures 62A, 62B associées pour faciliter le montage de l'embrayage de verrouillage 14 ainsi que pour en simplifier la fabrication.
Chaque rainure axiale de guidage 62A, 62B est délimitée circonférentiellement par une face amont 68 et par une face aval 70, comme représenté aux figures 4 et 5. Par ailleurs, les rainures de guidage 62A, 62B sont ouvertes vers l'avant, tandis qu'elles sont fermées vers l'arrière par la face avant de butée axiale d'un rebord 72 qui s'étend radialement vers l'intérieur depuis un bord d'extrémité arrière de la couronne 66.
La couronne 66 comporte aussi une gorge annulaire 74 dans sa face intérieure 64 qui est destinée à recevoir un élément de butée axiale qui est formé par une bague de butée 75 pour limiter vers l'avant les déplacements du contre-disque d'extrémité avant 58C. La bague de butée 75 permet de créer une réaction pour le serrage des disques de friction, comme cela sera décrit par la suite. La couronne 66 est fixée à la face arrière de la coquille arrière 18 en entourant radialement le piston 38 par l'intermédiaire de son rebord arrière 72. La couronne 66 est par exemple réalisée par emboutissage d'une tôle métallique.
Le piston arrière 38 est plus particulièrement agencé axialement en arrière et en vis-à-vis de la face arrière du contre-disque d'extrémité arrière 58A.
Le piston 38 comporte à sa périphérie radiale extérieure une gorge annulaire dans laquelle sont montés des premiers moyens d'étanchéité, tels qu'un segment 76, qui coopèrent avec une surface axiale en vis-à-vis de la coquille arrière 18 et à sa périphérie radiale intérieure une surface propre à coopérer avec des seconds moyens d'étanchéité, tels qu'un segment 78, qui est monté dans une gorge annulaire d'un moyeu 80 qu'entoure le piston 38 avec lequel il est lié en rotation par engrènement.
Les moyens d'étanchéité dynamique 76, 78 délimitent ainsi la chambre 36 qui est alimentée en fluide par un arbre creux. Dans la seconde phase de verrouillage, le piston 38 permet de lier de manière débrayable la roue de turbine 22 et l'arbre mené à l'arbre menant. A cet effet, le piston arrière 38 est mobile axialement entre une position arrière débrayée dans laquelle les contre-disques 58A, 58B, 58C sont écartés axialement, et une position avant embrayée dans laquelle les contre-disques 58A, 58B, 58C sont poussés axialement vers l'avant contre la bague de butée 75 axiale de la couronne 66 en serrant les disques intercalaires de friction 5OA, 5OB de manière à accoupler en rotation le premier arbre rotatif mené à l'arbre menant.
En position embrayée, le couple de l'arbre menant est transmis, par l'intermédiaire de l'embrayage de verrouillage 14 à l'amortisseur 40, plus précisément au voile 42 et aux organes élastiques 46 qui amortissent les oscillations de torsion puis après débattement angulaire de la liaison à jeu aux rondelles de guidage 44 qui sont fixées au moyeu 48 lié en rotation avec l'arbre mené. Le moyeu 48 forme ainsi un élément de sortie du couple moteur.
Selon une variante non représentée de l'invention, le moyeu de turbine 32 est directement lié en rotation avec l'arbre mené par exemple par l'intermédiaire de cannelures. Le moyeu de turbine 32 forme alors l'élément de sortie du couple moteur.
Pour plus détail quant à la réalisation et au fonctionnement d'un tel dispositif d'accouplement hydrocinétique 10, on se reportera à l'un ou l'autre des documents FR-A-2.765.939 et US-A-5.975.561.
Lors du fonctionnement du moteur, l'arbre menant tourne avec des acyclismes, ce qui produit des à-coups violents. Lorsque l'embrayage de verrouillage est en position débrayée, les dents de guidage 6OA, 6OB des contre-disques 58A, 58B, 58C viennent alors cogner contre les faces amont ou aval des rainures de guidage 62A, 62B associées du fait de l'inertie des contre-disques 58A, 58B, 58C.
Pour résoudre ce problème, l'invention propose d'équiper l'embrayage de verrouillage 14 avec des moyens élastiques de précontrainte qui sont aptes à exercer un couple de précontrainte pour serrer circonférentiellement la dent de guidage 6OB de chaque contre-disque 58A, 58B, 58C contre l'une des faces amont 68 ou aval 70 de la rainure de guidage 62B.
Plus particulièrement, dans ce premier mode de réalisation, les moyens élastiques de précontrainte sont aptes à exercer un couple de précontrainte pour écarter circonférentiellement au moins certaines dents de guidage 6OB de deux contre-disques 58A, 58B, 58C consécutifs contre chacune des faces amont 68 et aval 70 de la rainure de guidage 62A, 62B de manière que chaque contre-disque 58A, 58B, 58C soit maintenu constamment immobile en rotation par rapport à la couronne de support 66.
On a représenté en détail à la figure 3 le contre-disque central 58B et le contre-disque d'extrémité arrière 58A entre lesquels le disque de friction arrière 5OA est interposé. Les moyens élastiques comportent un élément 82 élastiquement déformable en compression circonférentielle qui est interposé axialement entre une dent de guidage 6OB du contre-disque central 58B et une dent de guidage 6OB du contre-disque d'extrémité avant 58C, lesdites dents 6OB étant agencées dans une même rainure de guidage 62B.
Ainsi, l'élément déformable 82 est en appui sur deux éléments d'ancrage formés respectivement par la dent de guidage 6OB du contre-disque central 58B et par la dent de guidage 6OB du contre-disque d'extrémité avant 58C.
Lesdites dents de guidage seront désignées par la suite dents de précontrainte 6OB. L'élément déformable 82 est logé dans la rainure de guidage 62B associée aux dents de précontrainte 6OB. La rainure associée aux dents de précontrainte 6OB sera donc appelée rainure de logement 62B.
L'élément déformable 82 est apte à exercer un effort circonférentiel d'écartement entre les deux dents de précontrainte 6OB de manière à produire le couple de précontrainte. Ainsi, la dent de précontrainte 6OB du contre-disque central 58B est plaquée contre la paroi aval 70 de la rainure de logement 62B tandis que la dent de précontrainte 6OB du contre-disque d'extrémité arrière 58A est plaquée contre la paroi amont de la rainure de logement 62B. Les dents de précontrainte 6OB du contre-disque central 58B seront ainsi appelées dent de précontrainte aval 6OB, tandis que les dents de précontrainte 6OB du contre-disque d'extrémité arrière 58A seront appelées dent de précontrainte amont 6OB.
Plus particulièrement, les moyens élastiques de précontrainte comportent ici trois éléments déformables 82 élastiquement en compression qui sont associés à trois dents de précontrainte 6OB de chaque contre-disque 58A, 58B, 58C et qui sont agencés régulièrement autour des contre-disques 58A, 58B, 58C. Ainsi, les trois éléments déformables 82 sont répartis à 120° les uns des autres autour de l'axe de rotation "B".
Les éléments déformables 82 sont tous identiques et ils sont agencés de manière analogue sur les contre-disques 58A, 58B, 58C. Par la suite, on ne décrira donc qu'un seul de ces éléments déformables 82.
Pour permettre l'insertion de l'élément déformable 82 entre les dents de précontrainte 6OB, ces dernières sont décalées circonférentiellement l'une par rapport à l'autre dudit pas angulaire interdentaire simple. Chaque contre-disque 58A, 58B, 58C présente ainsi une denture radiale extérieure qui est réalisée en trois séries de dents 6OA, 6OB réparties régulièrement sur le pourtour du contre-disque 58A, 58B, 58C. Les dents de guidage 6OA, 6OB d'une série sont espacées d'un pas angulaire interdentaire simple. La dent d'extrémité aval 6OA, 6OB d'une série amont est ainsi séparée de la dent d'extrémité amont 6OB, 6OA d'une série aval suivante par un creux 84 d'un pas angulaire interdentaire double.
Les dents d'extrémité amont de chaque série du contre-disque d'extrémité avant 58C forment ainsi des dents de précontrainte 6OB, et les dents d'extrémité aval de chaque série du contre-disque central 58B forment les dents de précontrainte 6OB.
Les contre-disques 58B, 58C successifs sont agencés de manière que la dent de précontrainte 6OB soit axialement en vis-à-vis du creux 84 du contre-disque adjacent 58C, 58B. Ainsi, les autres dents de guidage 6OA d'un contre-disque 58B sont agencées axialement en coïncidence avec les autres dents de guidage 6OA de l'autre contre-disque 58C.
Cette disposition permet dégager l'accès aux dents de précontrainte 6OB pour le montage et la fixation de l'élément déformable 82. Ainsi, les rainures de guidage 62A qui reçoivent les dents de guidage
6OA en coïncidence ont sensiblement la même largeur circonférentielle qu'une dent unique 6OA, tandis que les rainures de logement 62B ont une largeur circonférentielle suffisante pour loger deux dents écartées 6OB d'un pas angulaire interdentaire simple avec un jeu circonférentiel. Une unique dent de précontrainte 6OB et un creux 84 de chaque contre-disque 58B, 58C sont ainsi montés dans la rainure de logement 62B associée.
L'élément déformable 82 est ici formé par une languette 82 flexible élastiquement dans un plan radial qui s'étend circonférentiellement depuis une extrémité amont 86 jusqu'à une extrémité aval 88.
La languette 82 est réalisée en un matériau métallique élastique tel que de l'acier à ressort.
Comme représenté à la figure 4, la languette 82 présente plus particulièrement une cambrure présentant un point d'inflexion sensiblement en son milieu de manière que les tronçons d'extrémité amont 86 et aval 88 de la languette 82 soient orientés parallèlement aux faces d'extrémité axiales des dents de précontrainte 6OB. Ainsi, dans un état non contraint, l'extrémité amont de la languette 82 est décalée axialement vers l'arrière par rapport à son extrémité aval de manière que la distance circonférentielle entre les deux extrémités soit égale au pas angulaire interdentaire simple. Dans un état contraint axialement des languettes 82, les extrémité amont 86 et aval 88 sont rapprochée axialement l'une de l'autre de manière que la distance circonférentielle entre les deux extrémité soit augmentée au-delà du pas angulaire interdentaire simple.
L'extrémité aval 88 de la languette 82 est fixée à la face arrière de la dent de précontrainte 6OB du contre-disque central 58B, tandis que son extrémité amont 86 est fixée à la face avant de la dent de précontrainte 6OB du contre-disque d'extrémité arrière 58A.
Ainsi, les contre-disques consécutifs 58B, 58A sont liés en rotation par la languette 82. Cette caractéristique est intéressante pour obtenir un module de contre-disques 58 qui est plus facile à manipuler lors du montage.
Cependant, on comprendra que les languettes ne transmettent aucun couple entre les contre-disques lors du fonctionnement du dispositif d'accouplement.
Plus particulièrement, les languettes 82 sont ici fixées au moyen de rivets 90 sur les dents de précontrainte 6OB associées. A cet effet, chaque dent de précontrainte 6OB comporte un orifice de fixation 92, comme représenté à la figure 3.
Selon une variante non représentée de l'invention, les rivets sont réalisés venus de matière avec les dents de précontrainte.
Comme représenté aux figures 2 et 4, des languettes 82 flexibles sont agencées de manière symétrique par rapport au plan du contre-disque central 58B entre le contre-disque d'extrémité avant 58C et le contre-disque central 58B. Ainsi, les contre-disques d'extrémité axiale 58A, 58C sont contraints vers l'amont, tandis que le contre-disque central 58B est contraint vers l'aval. Ainsi, la dent de précontrainte aval 6OB du contre-disque central 58B est reliée aux dents de précontrainte amont 6OB associées des deux contre-disque d'extrémité 58A, 58C. Lors du montage de l'embrayage de verrouillage 14, les contre-disques 58A, 58B, 58C sont empilés axialement en alternance avec les disques de friction 5OA, 5OB. Puis, les languettes 82 flexibles sont fixées entre les dents de précontraintes 6OB de chaque contre-disque 58A, 58B, 58C. Ainsi, l'empilement forme un module élastiquement déformable à la fois axialement et en torsion.
Le module est ainsi inséré axialement par l'arrière dans la couronne de support 66 de manière que le contre-disque d'extrémité avant 58A soit en contact avec la paroi de butée axiale avant. Les languettes étant dans leur état non contraint, les contre-disques 58A, 58B, 58C sont orientés les uns par rapport aux autres de manière que les dents de guidage 6OA soient en coïncidence.
Lorsque la bague de butée 75 est insérée dans sa gorge 74, elle appui légèrement axialement contre la face avant du contre-disque d'extrémité avant 58A. Ceci provoque une compression axiale des différent contre-disques 58A, 58B, 58C. Du fait de leur cambrure, les languettes 82 s'allongent circonférentiellement. Elles s'arc-boutent entre les deux dents de précontrainte 6OB associées, exerçant alors un effort circonférentiel sur chacune des dents de précontrainte 6OB de manière à plaquer les dents de précontrainte amonts 6OB contre la face amont 68 du logement associé, et les dents de précontrainte aval 6OB contre la face aval 70 du logement associé.
Les languettes 82 sont donc dans un état contraint lorsque le piston 38 est dans sa position arrière de débrayage. Les languettes 82 sont plus précisément dans un état contraint quelle que soit la position du piston entre sa position avant et sa position arrière.
Avantageusement, les languettes 82 flexibles sont aptes à exercer un deuxième effort axial de rappel des contre-disques 58A, 58B, 58C dans une position écartée axialement. Ainsi lorsque le piston 38 passe de sa position embrayée vers sa position débrayée, les languettes 82 participent à accélérer le retour des contre-disques 58A, 58B, 58C vers leur position écartée axialement. Le premier mode de réalisation a été décrit en référence à un embrayage de verrouillage multi-disques. On comprendra qu'elle s'applique aussi à un embrayage de verrouillage comportant un unique disque de friction. On a représenté aux figures 6 et 7 un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation comporte de nombreuses similitudes avec le premier mode de réalisation de l'invention. Seules les différences seront donc exposées par la suite.
Dans ce deuxième mode de réalisation, l'embrayage de verrouillage 14 comporte un unique disque de friction 50 de structure analogue à celle des disques de friction du premier mode de réalisation et qui est agencé dans l'embrayage de verrouillage 14 comme décrit précédemment.
L'embrayage de verrouillage 14 comporte en outre un unique contre-disque 58 qui est analogue à ceux du premier mode de réalisation à la différence que la denture extérieure est complète, c'est-à-dire qu'elle ne comporte pas de creux. Ainsi, pour la structure et le montage du contre-disque 50, on se reportera à ce qui a été décrit dans le premier mode de réalisation.
A la différence de ce qui a été décrit dans le premier mode de réalisation, chaque rainure de guidage 62B associée à une dent de précontrainte 6OB présente une largeur circonférentielle suffisante pour loger une unique dent de précontrainte 6OB avec un jeu circonférentiel. Ainsi, les rainures de guidage 62B associées aux dents de précontrainte 6OB sont identiques aux autres rainures de guidage 62A. Dans ce deuxième mode de réalisation, l'élément de butée axiale du disque de friction 50 vers l'avant est formé par un disque de réaction 94 avant de forme annulaire qui comporte une face radiale annulaire arrière. Le disque de réaction 94 est destiné à être fixé sur la couronne de support 66 de manière que le disque de friction 50 soit interposé axialement entre le contre-disque 58 et la face arrière du disque de réaction 94. Le disque de réaction 94 est ainsi monté solidaire en rotation et axialement de la couronne de support 66. La face arrière du disque de réaction 94 joue ainsi à la fois le rôle de la bague de butée 75 du premier mode de réalisation et le rôle du deuxième contre-disque.
Comme représenté plus en détail à la figure 7, l'élément déformable 82 est interposé axialement entre la dent de guidage 6OB du contre-disque 58 et un élément d'ancrage solidaire en rotation du premier contre-disque, l'élément d'ancrage étant ici formé par le disque de réaction 94.
Plus précisément, l'extrémité amont 86 de l'élément déformable 82 est fixée à la dent de précontrainte 6OB du contre-disque 58, tandis que l'autre extrémité aval 88 de l'élément déformable 82 est fixée à la périphérie extérieure de la face de butée du disque de réaction 94, par exemple aux moyens de rivets 90.
L'action des éléments déformables 82 est analogue à ce qui a été décrit dans le premier mode de réalisation. Ainsi, lorsque le disque de réaction 94 est fixé à la couronne de support 66 en enfermant le contre-disque 58, les languettes 82 s'allongent circonférentiellement. Elles s'arc-boutent entre les dents de précontrainte 6OB associées et le disque de réaction 94, exerçant alors un effort circonférentiel sur chacune des dents de précontrainte 6OB de manière à plaquer chaque dent de précontrainte 6OB contre la face aval 70 de la rainure de guidage 62B associée.
Les languettes 82 sont donc dans un état contraint lorsque le piston 38 est dans sa position arrière de débrayage. Les languettes 82 sont plus précisément dans un état contraint quelle que soit la position du piston entre sa position avant et sa position arrière. Ainsi, lorsque le contre-disque 58 est poussé vers le disque de réaction 94 pour serrer le disque de friction 50, les extrémités amont 86 et aval 88 de l'élément déformable 82 ont tendance à s'éloigner circonférentiellement l'une de l'autre, pressant ainsi encore plus fort la dent de précontrainte 6OB contre la face aval 70 de la rainure de guidage 62B comme illustré à la figure 7.
On a représenté à la figure 8 un troisième mode de réalisation de l'invention. L'embrayage de verrouillage 14 réalisé selon ce troisième mode de réalisation est très similaire à celui du deuxième mode de réalisation. Ainsi, la figure 6 et la description qui en a été faite précédemment est applicable à ce troisième mode de réalisation à l'exception de l'agencement des éléments déformables 82.
Comme représenté à la figure 8, l'élément déformable 82 est interposé axialement entre la dent de guidage 6OB du contre-disque 58 et un élément d'ancrage solidaire en rotation du premier contre-disque, l'élément d'ancrage étant ici formé par le rebord arrière 72 de la couronne de support 66.
Plus précisément, l'extrémité amont 86 de l'élément déformable 82 est fixée à la dent de précontrainte 6OB du contre-disque 58, tandis que l'autre extrémité aval 88 de l'élément déformable 82 est fixée le rebord arrière 72 de la couronne de support 66, par exemple aux moyens de rivets 90.
L'action des éléments déformables 82 est analogue à ce qui a été décrit dans le premier mode de réalisation, à la différence que les éléments déformables 82 travaillent ici en traction tandis que dans les deux premiers modes de réalisation, ils travaillaient en compression.
Ainsi, lorsque le contre-disque 58 est agencé dans la couronne de support 66, les languettes 82 sont raccourcies circonférentiellement par rapport à leur position de repos. Elles tirent circonférentiellement sur les dents de précontrainte 6OB associées en prenant appui sur la couronne de support 66, exerçant alors un effort circonférentiel sur chacune des dents de précontrainte 6OB de manière à plaquer chaque dent de précontrainte 6OB contre la face amont 68 de la rainure de guidage 62B associée.
Les languettes 82 sont donc dans un état contraint en traction lorsque le piston 38 est dans sa position arrière de débrayage. Les languettes 82 sont plus précisément dans un état contraint quelle que soit la position du piston entre sa position avant et sa position arrière.
Ainsi, lorsque le contre-disque 58 est poussé vers le disque de réaction 94 pour serrer le disque de friction 50, les extrémités amont 86 et aval 88 de l'élément déformable 82 ont tendance à se rapprocher circonférentiellement l'une de l'autre, pressant ainsi encore plus fort la dent de précontrainte 6OB contre la face amont 68 de la rainure de guidage 62B comme illustré à la figure 8. Selon une variante non représentée de l'invention qui est applicable aux trois modes de réalisation décrits précédemment, les languettes 82 sont réalisées par un empilement axial de plusieurs languettes élémentaires de manière à former une languette composée présentant une raideur adaptée. Selon une autre variante non représentée de l'invention qui est applicable aux trois modes de réalisation décrits précédemment, l'élément déformable est formé par un ressort, par exemple hélicoïdal ou en accordéon, d'orientation tangentielle dont une première extrémité amont est fixée à la dent de précontrainte amont tandis que la deuxième extrémité aval est fixée à la dent de précontrainte aval. Le ressort hélicoïdal est dans un état comprimé circonférentiellement lorsque l'embrayage de verrouillage est monté dans sa position de débrayage.
Selon encore une autre variante non représentée de l'invention qui est applicable aux trois modes de réalisation décrits précédemment, l'élément déformable est formé par une baguette réalisée en un matériau élastiquement déformable en compression tel qu'un élastomère ou un métal. La baguette est dans un état comprimé circonférentiellement lorsque l'embrayage de verrouillage est monté dans sa position de débrayage.

Claims

REVEN DICATIONS
1. Dispositif d'accouplement hydrocinétique (10), notamment pour un véhicule automobile, d'axe de rotation longitudinal (B), comportant un embrayage de verrouillage (14) qui comporte : - au moins un disque coaxial de friction (50, 5OA, 50B) qui est solidaire en rotation d'un premier arbre rotatif et qui est monté coulissant axialement par rapport au premier arbre rotatif ;
- au moins un premier contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) qui est solidaire en rotation d'un deuxième arbre rotatif et qui est monté coulissant axialement par rapport au deuxième arbre rotatif ;
- au moins un élément de butée axiale (75, 94) qui est solidaire en rotation de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C), le disque de friction (50, 5OA, 50B) étant interposé axialement entre le premier contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) et l'élément de butée (75, 94), l'élément de butée (75, 94) permettant ainsi de créer une réaction pour le serrage du disque de friction (50, 5OA, 50B) ;
- une couronne coaxiale de support (66) de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) qui est solidaire en rotation du deuxième arbre rotatif et qui comporte au moins une rainure axiale de guidage (62B) délimitée circonférentiellement par une face amont (68) et par une face aval (70), une dent radiale de guidage (60B) associée de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) étant reçue en coulissement axial avec jeu circonférentiel dans la rainure (62B) ;
- un piston arrière (38) qui est mobile entre une position arrière débrayée dans laquelle les contre-disques (58, 58A, 58B, 58C) sont écartés axialement, et une position avant embrayée dans laquelle chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) est poussé axialement vers l'avant contre l'élément de butée axiale (94) en serrant le disque intercalaire de friction (50, 5OA, 50B) de manière à accoupler en rotation le premier arbre rotatif au deuxième arbre rotatif ; caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques (82) de précontrainte qui sont aptes à exercer un couple de précontrainte pour serrer circonférentiellement la dent de guidage (60B) de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) contre l'une des faces amont (68) ou aval (70) de la rainure de guidage (62B).
2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un élément élastiquement déformable (82) circonférentiellement qui est interposé axialement entre la dent de guidage (60B) du premier contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) et un élément d'ancrage (58A, 58B, 58C, 66, 94) solidaire en rotation du premier contre-disque (58, 58A, 58B, 58C), et qui est monté contraint circonférentiellement de manière à exercer un effort circonférentiel de serrage de la dent (60B) de manière à produire le couple de précontrainte.
3. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément déformable (82) est logé dans la rainure de guidage (62B) associée.
4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément d'ancrage est formé par l'élément de butée
(94).
5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément d'ancrage est formé par la couronne de support (66).
6. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un deuxième contre-disque (58A, 58B, 58C) coaxial au premier contre-disque (58A, 58B, 58C) et consécutif au premier contre-disque, le disque de friction (5OA, 50B) étant interposé axialement entre les deux contre-disques (58A, 58B, 58C) consécutifs, les contre-disques (58A, 58B, 58C) étant solidaires en rotation du deuxième arbre rotatif et étant montés coulissant axialement par rapport au deuxième arbre rotatif ; en ce que le deuxième contre-disque (58A, 58B, 58C) comporte une dent radiale de guidage (60B) associée qui est reçue en coulissement axial avec jeu circonférentiel dans ladite rainure (62B) de la couronne de guidage (66) ; et en en ce que l'élément d'ancrage des moyens élastiques (82) de précontrainte est formé par la dent du deuxième contre-disque de manière à exercer un couple de précontrainte pour écarter circonférentiellement les dents de guidage (60B) des contre-disques (58A, 58B, 58C) consécutifs contre chacune des faces amont (68) et aval (70) de la rainure de guidage (62B).
7. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la dent de guidage (60B) du premier contre-disque (58A, 58B, 58C) est décalée circonférentiellement d'un pas angulaire déterminé par rapport à la dent de guidage (60B) associée du deuxième contre-disque (58A, 58B, 58C).
8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) comporte une pluralité de dents radiales de guidage (60B) qui sont réparties autour du contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) et dont chacune est reçue dans une rainure axiale de guidage (62B) associée de la couronne de support (66), et en ce que les moyens élastiques de précontrainte comportent une pluralité d'éléments déformables (82) qui sont associés aux dents de guidage (60B) et qui sont agencés autour des contre-disque (58, 58A, 58B, 58C).
9. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent trois éléments déformables (82) qui sont répartis à 120° les uns des autres autour de l'axe de rotation (B).
10. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les deux contre-disques (58A, 58B, 58C) consécutifs sont liés en rotation par les éléments déformables (82).
11. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'élément déformable (82) est apte à exercer un deuxième effort axial de rappel des deux contre-disques (58A, 58B, 58C) consécutifs dans une position écartée axialement.
12. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 11 , caractérisé en ce que l'élément déformable élastiquement (82) est formé par au moins une languette (82) flexible élastiquement qui est orientée circonférentiellement, une extrémité amont (86) de la languette (82) étant fixée à la dent de guidage (60B) du premier contre-disque (58, 58A, 58C) et une extrémité aval (88) de la languette (82) étant fixée à l'élément d'ancrage (58A, 58B, 58C, 66, 94).
13. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, dans son état non contraint, la languette (82) est cambrée axialement de manière que son extrémité amont (86) soit décalée axialement par rapport à son extrémité aval (88), la languette (82) étant dans un état contraint lorsque le piston (38) est dans sa position arrière de débrayage de manière à produire l'effort de précontrainte.
14. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que chaque extrémité (86, 88) de la languette (82) est fixée au moyen de rivets (90) à la dent (60B) ou à l'élément d'ancrage (58A, 58B, 58C, 66, 94) associé.
15. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les rivets (90) sont réalisés venus de matière avec les dents (60B).
16. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 11 , caractérisé en ce que l'élément déformable élastiquement (82) est formé par au moins un ressort hélicoïdal qui est agencé circonférentiellement en compression entre les deux dents de guidage (60B) d'une même rainure (62B).
17. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 11 , caractérisé en ce que l'élément déformable élastiquement (82) est formé par une baguette réalisée en un matériau élastomère qui est agencé circonférentiellement en compression entre les deux dents de guidage (60B) d'une même rainure (62B).
18. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes prises en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que l'embrayage de verrouillage (14) comporte au moins trois contre-disques (58A, 58B, 58C) entre lesquels sont interposés successivement deux disques de friction (5OA, 50B), et en ce que des premiers moyens élastiques de précontrainte (82) sont agencés entre le premier et le deuxième contre-disques (58A, 58B), et en ce que des deuxièmes moyens élastiques (82) de précontrainte sont agencés entre le deuxième et le troisième contre-disques (58B, 58C).
19. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dent de guidage (60B) de chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C) s'étend radialement vers l'extérieur, et en ce que la rainure de guidage associée (62B) est agencée dans la face axiale interne (64) de la couronne annulaire (66) qui entoure extérieurement chaque contre-disque (58, 58A, 58B, 58C).
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