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Tif
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517406A1
Family ID 2003173
Probable Assignee Honda Motor Co Ltd
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title CONVERTISSEUR DE COUPLE FLUIDIQUE, EN PARTICULIER
HYDRAULIQUE, A EMBRAYAGE INTEGRE
Abstract
_________________________________________________________________
UN CONVERTISSEUR DE COUPLE FLUIDIQUE 1 DESTINE A UN VEHICULE COMPREND
UN ROTOR DE POMPE 5 RELIE A UN ARBRE DE SORTIE DU MOTEUR 2 PAR
L'INTERMEDIAIRE D'UN PLATEAU D'ENTRAINEMENT 4, UN ROTOR DE TURBINE 6
RELIE A UN ARBRE DE TURBINE 3, ET UN EMBRAYAGE 10 UNIDIRECTIONNEL DU
TYPE TOUT OU RIEN, DISPOSE DANS L'ESPACE ENTRE LE PLATEAU
D'ENTRAINEMENT 4 ET LE ROTOR DE TURBINE 6. L'EMBRAYAGE 10 REALISE LA
TRANSMISSION MECANIQUE DE PUISSANCE ENTRE L'ARBRE DE SORTIE DU MOTEUR
2 ET L'ARBRE DE TURBINE 3. L'EMBRAYAGE UNIDIRECTIONNEL 10 COMPREND UN
ORGANE ANNULAIRE MENANT 11 AYANT UNE SURFACE CONIQUE RELIEE AU PLATEAU
D'ENTRAINEMENT 4 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN PLATEAU INTERNE 4A, ET UN
ORGANE ANNULAIRE MENE 12 AYANT UNE SURFACE CONIQUE RELIEE AU ROTOR DE
TURBINE 6 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN PISTON 15 ET D'UN RESSORT 16.
PLUSIEURS ROULEAUX 14 DE CALAGE SONT DISPOSES ET MAINTENUS ENTRE LES
SURFACES CONIQUES DES ORGANES MENANT ET MENE 11, 12.
APPLICATION A L'EQUIPEMENT DES VEHICULES AUTOMOBILES.
Description
_________________________________________________________________
"Convertisseur de couple fluidique, en particulier hydraulique,
a embrayage integre".
La presente invention se rapporte a un convertis-
seur de couple fluidique, notamment hydraulique, destine aux vehicules
tels que des automobiles, et qui comprend un embra- yage integre, de
type tout ou rien, destine a accoupler eta desaccoupler un rotor de
pompe et un rotor de turbine et a effectuer la transmission mecanique
de puissance d'un arbre
de sortie d'un moteur a un arbre de turbine.
On connait un convertisseur de couple fluidique qui comprend un
plateau d'entrainement relie a un arbre de
sortie d'un moteur, un rotor de pompe relie au plateau d'entrai-
nement, un rotor de turbine relie a un arbre de turbine et dispose
entre le plateau d'entrainement et le rotor de pompe, et un embrayage
de type tout ou rien, unidirectionnel, destine a la transmission
mecanique de puissance entre l'arbre de sortie
du moteur et l'arbre de turbine (demande de brevet des Etats-
Unis d'Amerique no 318,985, deposee le 6 novembre 1981) En general, on
utilise un embrayage a friction comme embrayage
d'accouplement direct pour un convertisseur de couple fluidi-
que Cependant, il y a des avantages a utiliser un embrayage
unidirectionnel a la place d'un embrayage a friction comme embrayage
d'accouplement direct Notamment, lorsqu'un vehicule
est soudainement decelere, il se produit un glissement de l'em-
brayage unidirectionnel et la transmission mecanique d'une charge
inversee de l'arbre de turbine a l'arbre du moteur par
l'intermediaire de l'embrayage unidirectionnel est automatique-
ment coupee et se transforme en une operation de transmission de
fluide, qui absorbe ainsi la charge inversee, afin d'eviter le choc
qui se produit pendant la deceleration brutale, et afin d'obtenir une
consommation plus economique de carburant par le vehicule en empechant
le moteur d'etre entraine en sur-regime, ce qui se produit par la
transmission mecanique de la charge inversee Cependant, certains
inconvenients sont attaches au convertisseur de couple fluidique
decrit ci-dessus, dont l'embrayage unidirectionnel est monte dans un
noyau interne du convertisseur de couple, ledit noyau etant delimite
par le rotor de pompe et le rotor de turbine et entre ces derniers
Plus precisement, on rencontre des difficultes a monter l'embrayage
unidirectionnel dans un convertisseur de couple fluidique dont les
rotors ont une coupe de forme ovale ou elliptique, car le
convertisseur de couple fluidique pre-
sente une plus petite surface de noyau interne qu'un conver-
tisseur de couple fluidique de type conventionnel De plus, le
convertisseur de couple fluidique presente une structure compliquee de
realisation d'un conduit de passage d'huile relie a l'embrayage
unidirectionnel, car le conduit de passage doit traverser le rotor de
pompe ou le rotor de turbine En outre, l'embrayage unidirectionnel
doit etre concu de maniere
a presenter un faible encombrement, car l'embrayage unidirec-
tionnel est dispose dans le noyau interne, de faible volume, et, en
consequence, le diametre et la capacite de transmission de puissance
sont limites en raison de la taille et de
l'agencement du noyau interne du convertisseur de couple flui-
dique. En consequence, la presente invention a pour objet de proposer
un convertisseur de couple fluidique dans lequel est monte un
embrayage unidirectionnel, du type tout ou rien, meme si le
convertisseur de couple fluidique est equipe de
rotors ayant une coupe de forme ovale ou elliptique.
Un autre objet de la presente invention est de proposer un
convertisseur de couple fluidique dans lequel un conduit de passage
d'huile destine a etre relie a l'embrayage unidirectionnel est
ameliore afin de faciliter l'assemblage en eliminant la
caracteristique selon laquelle le conduit de passage d'huile doit
traverser l'un au moins des rotors du
convertisseur.
Un autre objet de la presente invention est-de proposer un
convertisseur de couple fluidique qui peut etre
equipe de differents types d'embrayages unidirectionnels inte-
gres, par exemple en ce qui concerne la valeur du diametre et la
capacite de transmission de puissance, ce qui permet
ainsi d'augmenter l'encombrement a l'interieur duquel le conver-
tisseur de couple fluidique doit etre realise.
Selon la presente invention, dans un convertisseur
de couple fluidique equipe d'un embrayage integre unidirection-
nel de type tout ou rien, la transmission mecanique de puissance est
realisee d'un arbre de sortie d'un moteur a un arbre de turbine Le
convertisseur de couple comprend un plateau d'entrainement relie a
l'arbre de sortie du moteur, un rotor de pompe relie au plateau
d'entrainement et un rotor de turbine relie a l'arbre de turbine, et
qui est dispose entre le plateau d'entrainement et le rotor de pompe
L'embrayage 1 o unidirectionnel est dispose dans un espace delimite
par le plateau d'entrainement et le rotor de turbine et entre ces
derniers. La presente invention sera mieux comprise a l'aide
d'exemples particuliers de realisation, decrits ci-apres, a titre non
limitatif, en reference aux figures annexees dans lesquelles: la
figure l est une vue en coupe longitudinale d'un convertisseur de
couple de l'etat de la technique, la figure 2 et la figure 2 A sont
les deux parties complementaires d'une vue en coupe longitudinale
d'une premiere
variante d'un convertisseur de couple selon la presente inven-
tion, la figure 3 est une vue en plan d'un organe de retenue de
rouleauxet de rouleaux de calage selon la presente invention, et la
figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante d'un
convertisseur de couple selon la
presente invention.
La figure 1 represente un convertisseur de couple typique de l'etat de
la technique, dans lequel l'embrayage f est dispose dans le noyau
entre le rotor de pompe c et le rotor de turbine e, et le conduit de
passage du fluide g destine a amener le fluide aux conduits
de passage de l'embrayage traverse le rotor de turbine 3.
En reference aux figures 2 et 2 A,un convertisseur de couple
fluidique, notamment hydraulique 1, comprend un arbre de sortie de
moteur 2 relie a un moteur et une sortie d'un arbre de turbine 3 relie
a des roues d'entrainement Les arbres de sortie du moteur et de la
turbine 2 et 3 sont coaxiaux. Le convertisseur de couple hydraulique l
comprend egalement un rotor de pompe 5 relie a l'arbre de sortie du
moteur 2 par l'intermediaire d'un plateau d'entrainement 4.
Un rotor de turbine 6 est relie a l'arbre de turbine 3 par
l'intermediaire d'un moyeu 6 a, qui est dispose entre le plateau
d'entrainement 4 et le rotor de pompe 5, et une roue de stator 7 est
disposee entre le rotor de pompe 5 et le rotor de turbine 6 De l'huile
sous pression provenant d'une pompe 8 est amenee, par l'intermediaire
d'un regulateur 9, dans l'espace la du convertisseur de couple
hydraulique 1 L'espace la est delimite par le plateau d'entrainement 4
et le rotor de turbine 6 La transmission hydraulique de puissance de
l'arbre d e sortie du moteur 2 a l'arbre de turbine 3 est assuree par
la circulation d'huile dans les rotors de pompe et de turbine 6 et
dans la roue de stator 7 Un embrayage
unidirectionnel, du type tout ou rien est monte afin de per-
mettre la transmission mecanique de puissance de l'arbre de sortie du
moteur 2 a l'arbre de turbine 3 des l'instant o
il realise un contact mecanique entre ces derniers L'embra-
yage unidirectionnel 10 comprend un organe annulaire menant
l d'embrayage ayant une surface conique menante sur sa peri-
pherie interne et un organe annulaire mene 12 d'embrayage ayant une
surface conique menee sur sa peripherie externe,
qui est opposee et parallele a la surface conique menante.
Plusieurs rouleaux de calage cylindriques 14 sont disposes
entre les surfaces coniques menante et menee.
En reference a la figure 3, les rouleaux de calage 14 sont maintenus
dans un organe de retenue annulaire 13 des rouleaux, ou cage a
rouleaux, de telle sorte que l'axe central de chacun des rouleaux de
calage 14 est incline d'un angle predetermine O par rapport a une
generatrice I ayant un angle d'inclinaison egal a celui des surfaces
coniques menante et menee L'organe annulaire mene 12 de l'embrayage
est monte coulissant en direction axiale et est destine a etre deplace
par le mouvement d'un piston 15 afin de s'accoupler a l'organe
annulaire menant Il d'embrayage et de se desaccoupler de ce dernier
Lorsque les organes annulaires menant et mene 11 et 12 de l'embrayage
sont en configuration accouplee, l'organe menant 11 de l'embrayage est
entraine en rotation par rapport a l'organe mene 12 d'embrayage dans
la direction X de la figure 3, et les rouleaux de calage 14 sont
egalement entraines en rotation par la force de rotation de l'organe
menant 11 de l'embrayage, et viennent ensuite en contact a la fois
avec les
surfaces coniques menante et menee afin de provoquer l'accouple-
ment mecanique des organes annulaires menant et mene Il et 12
de l'embrayage.
Ainsi, la transmission mecanique de puissance de l'arbre de sortie du
moteur 2 a l'arbre de turbine 3 est effectuee par le contact mecanique
des organes annulaires menant et mene 11 et 12 de l'embrayage Lorsque
la vitesse de rotation de l'organe mene 12 devient superieurea celle
de l'organe menant 11, l'organe menant Il est alors entraine en
rotation par rapport a l'organe mene 12 dans la direction Y de la
figure 3 Les rouleaux de calage 14 ne sont, en consequence, plus en
contact avec les surfaces coniques menante et meneeafin d'amener les
organes menant et mene Il et 12 de l'embrayage
dans une configuration desaccouplee En consequence, la trans-
mission mecanique de puissance de l'arbre de turbine 3 a
l'arbre de sortie du moteur 2 est coupee La description du
fonctionnement donnee ci-dessus du convertisseur de couple hydraulique
est sensiblement identique a celle de convertisseurs
de l'etat de la technique.
Selon la presente invention, cependant, l'embra-
yage unidirectionnel 10 est dispose dans un espace delimite par le
plateau d'entrainement 4 et le rotor de turbine 6, et entre ces
derniers De plus, l'embrayage unidirectionnel 10 peut etre utilise
dans un convertisseur de couple hydraulique ayant des rotors dont la
section a- une forme ovale ou elliptique De plus, dans la presente
invention, un conduit de passage d'huile est relie a un piston 15 sans
qu'il soit necessaire d'amenager un passage dans les rotors de pompe
et de turbine et 6. L'organe annulaire menant il de l'embrayage est
dispose dans l'espace delimite par le plateau d'entrainement 4 et le
rotor de turbine 6, et entre ces derniers, et il est egalement relie
par des cannelures a la paroi circonferentielle interne d'un plateau
interne 4 a fixe au plateau d'entrainement 4 Le piston annulaire 15
est monte rotatif autour du moyeu 6 a et est axialement coulissant, et
ce piston 15 est dispose sur le moyeu 6 a relie a la peripherie
interne du rotor de turbine 6 Le piston 15 est egalement relie au
rotor de turbine 6 par l'intermediaire d'un ressort de rappel 16
L'organe annulaire mene 12 de l'embrayage est fixe par des rivets a la
peripherie externe du piston 15 et est monte coulissant dans le
plateau interne 4 a par l'intermediaire d'un joint hydraulique
annulaire 17 dispose sur un rebord de la peripherie externe de
l'organe mene 12 de l'embrayage Une chambre d'huile 18 est formee
entre le plateau interne 4 a et le piston 15, et cette chambre est
isolee de maniere etanche de l'espace
la du convertisseur de couple hydraulique 1 par le joint hydrau-
lic 17.
Lorsque l'huile sous pression est chassee de la chambre d'huile 18, la
pression dans la chambre d'huile devient inferieure a celle qui regne
dans l'espace la En consequence, les differences de forces qui
resultent des differences de pression d'huile de part et d'autre du
piston 15 deplacent le piston vers l'avant (vers la gauche sur la
figure 2) afin d'amener les rouleaux de calage 14 en contact avec les
surfaces coniques des deux organes annulaires menant et mene
Il et 12 de l'embrayage.
Lorsque l'huile sous pression est amenee a la chambre d'huile 18, afin
de compenser les differences de pression d'huile entre la pression qui
regne dans la chambre d'huile 18 et la pression qui regne dans
l'espace la, les rouleaux de calage 14 ne sont plus en contact avec
les surfaces coniques des organes menant et mene il et 12 Puis ces
organes menant et mene 11 et 12 sont disposes dans une configuration
desaccouplee, dans laquelle ils sont q.
librement rotatifs.
De plus, dans la presente invention, le conduit de passage d'huile qui
est relie a la chambre d'huile 18, est
realise par exemple par un passage d'huile 20 s'etendant radia-
lement a l'interieur de l'arbre de turbine 3 et, en consequence, il
est inutile de realiser un conduit de passage d'huile dans le rotor de
turbine 6 Une soupape de commande hydraulique 21, reliee a un conduit
de passage d'huile 19, s'etendant axialement, est destinee a etre
deplacee dans une position d'alimentation en huile et dans une
position de retour de
l'huile en fonction de l'equilibre de la pression d'etrangle-
ment, qui represente l'ouverture d'etranglement du moteur, et la
pression de regulation qui represente la vitesse de
rotation de la charge, par exemple la vitesse du vehicule.
Lorsque la soupape de commande hydraulique 21 se trouve dans la
position d'alimentation, le conduit de passage d'huile 19 est en
communication avec un orifice d'alimentation en huile 21 a represente
sur la fig 2 A Lorsque la soupape de commande 21 se trouve dans la
position de retour de l'huile (vers la gauche sur la figure 2 A), le
conduit de passage d'huile 19 est mis en communication avec un orifice
de retour d'huile 21 b Une soupape de retenue 22 est montee dans un
conduit de passage de l'huile refoulee, qui est relie a l'espace la Un
arretoir 23, qui est monte entre le rotor de turbine 6 et l'organe
mene 12 sert a empecher les sur-courses du ressort
16 en expansion et en compression.
Lorsque la soupape de commande hydraulique 21 se trouve dans la
position d'alimentation, l'huile sous pression est amenee a la chambre
d'huile 18 de sorte que l'embrayage
unidirectionnel 10 est place dans un etat debraye En conse-
quence, la transmission mecanique de puissance de l'arbre de sortie du
moteur 2 a l'arbre de turbine 3 est automatiquement
coupee et transformee en une operation de transmission d'huile.
Lorsque la soupape de commande 21 est deplacee dans une posi-
tion de retour de l'huile, l'huile sous pression est chassee de la
chambre d'huile de sorte que l'embrayage unidirectionnel
est place dans un etat embraye En consequence, la trans-
mission mecanique de puissance de l'arbre de sortie du moteur 2 a
l'arbre de turbine 3 s'effectue par l'intermediaire du plateau
d'entrainement 4, de l'embrayage unidirectionnel 10,
du ressort de rappel 16 et du rotor de turbine 6.
Lorsque le vehicule est soudainement decelere,
la vitesse de rotation du rotor de turbine 3 devient supe-
rieure a celle de l'arbre de sortie du moteur 2, en conse-
quence, la transmission mecanique de puissance de l'arbre
de turbine 3 a l'arbre de sortie du moteur 2, par l'interme-
diaire de l'embrayage unidirectionnel 10, est coupee et auto-
tiquement transformee en une operation de transmission d'huile.
Dans la variante decrite ci-dessus, le conver-
tisseur de couple hydraulique utilise un embrayage unidirec-
tionnel 10 ayant sensiblement le meme diametre interne que le plateau
d'entrainement et, en consequence, presente une large capacite de
transmission de puissance Il est egalement evident, selon la presente
invention, que differents types d'embrayages unidirectionnels peuvent
etre disposes dans le
convertisseur de couple hyraulique-et, par exemple, un embra-
yageunidirectionel presentant un diametre relativement petit
peut etre dispose dans un espace tel que la partie periphe-
rique interne de l'espace la,comme cela est represente sur la figure 4
De plus, le gros ressort 16 ayant une longueur relativement
importante, peut etre dispose dans l'espace restant, tel que la partie
externe de l'espace la, en raison de ses dimensions qui sont plus
importantes que celles de l'espace interne Ceci ameliore la capacite
d'absorption des fluctuations de couples moteurs pendant la
transmission mecanique de puissance De plus, grace a l'utilisation
d'un piston 15 ayant un petit diametre, la chambre d'huile peut etre
isolee de maniere etanche oer un joint hydraulique 17 ayant un
diametre plus petit que celui du joint hydraulique 17 de la figure 2
De la sorte, on ameliore d'une maniere significative la fiabilite et
la duree de vie de ce joint
hydraulique 17.
Bien que l'invention a ete decrite dans sa forme
preferee, avec un certain nombre de particularites structu-
relies, on comprend que la forme de realisation preferee peut faire
l'objet de modifications de detail dans la combinaison et l'agencement
des composants du convertisseur,
sans sortir du cadre de la presente invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Convertisseur de couple fluidique, notamment hydraulique ( 1)
comportant un plateau d'entrainement ( 4) relie a une source de
puissance d'entrainement ( 2), un rotor de pompe ( 5) relie au plateau
d'entrainement ( 4), un arbre de turbine ( 3), un rotor de turbine (
6) relie a l'arbre de turbine ( 3), et dispose entre le plateau
d'entrainement ( 4) et le rotor de pompe ( 5), caracterise en ce qu'il
comprend un embrayage ( 10) unidirectionnel, du type tout ou rien,
dispose entre le plateau d'entrainement ( 4) et le rotor de
turbine ( 6).
2 Convertisseur de couple selon la revendication 1, caracterise en ce
que l'embrayage unidirectionnel ( 10) comprend un organe menant ( 11)
d'embrayage ayant une surface conique reliee au plateau d'entrainement
( 4), un organe mene ( 12) d'embrayage ayant une surface conique
externe reliee au rotor de turbine ( 6), un dispositif a rouleauxde
calage ( 14) dispose entre les surfaces coniques des organes menant et
mene ( 11,12), et un dispositif ( 15,16,18) destine a deplacer
l'organe mene ( 12) afin de l'accoupler a l'organe
menant ( 11) et a le desaccoupler de ce dernier.
3 Convertisseur de couple selon la revendication 1, caracterise en ce
que l'embrayage unidirectionnel ( 10)
est dispose dans un espace delimite par le plateau d'entrai-
nement ( 4) et le rotor de turbine ( 6).
4 Convertisseur de couple selon la revendication 2, caracterise en ce
qu'il comprend un plateau interne ( 4 a)
fixe au plateau d'entrainement ( 4) et dans lequel le disposi-
tif destine a deplacer l'organe mene ( 12) afin de l'accoupler a
l'organe menant ( 11) et a le desaccoupler de ce dernier comprend un
piston annulaire ( 15) monte rotatif et coulissant axialement sur
l'arbre de turbine ( 3), un organe elastique ( 16) fixe au piston
annulaire ( 15) et une chambre hydraulique ( 18) formee dans l'espace
entre le plateau interne ( 4 a) et
le piston annulaire ( 15).
Convertisseur de couple selon la revendication 4, caracterise en ce
que l'organe menant ( 11) est relie par Il des cannelures au plateau
interne ( 4 a) et l'organe mene ( 12) est relie au rotor de turbine (
6) par l'intermediaire du
piston annulaire ( 15) et de l'organe elastique ( 16).
6 Convertisseur de couple selon la revendication 2, caracterise en ce
que le dispositif a rouleaux de calage
( 14) est dispose de telle sorte que lorsque l'embrayage uni-
directionnel ( 10) est a l'etat debraye, l'axe central de chacun des
rouleaux ( 14) est incline ( 0) par rapport a une generatrice (I)
ayant un angle d'inclinaison egal a l'angle
des surfaces coniques des organes menant et mene ( 11,12).
7 Convertisseur de couple selon la revendication 2, caracterise en ce
que l'organe menant ( 11) de l'embrayage est dispose en position
adjacente a la partie externe du
plateau d'entrainement ( 4).
8 Convertisseur de couple selon la revendication 2, caracterise en ce
que l'organe menant ( 11) de l'embrayage est dispose en position
adjacente a la partie interne du
plateau d'entrainement ( 4).
9 Convertisseur de couple selon la revendication 4, caracterise en ce
qu'il comprend un conduit de passage
de fluide ( 20) qui s'etend de l'arbre de turbine ( 3) directe-
ment dans la chambre hydraulique ( 18).
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