En principe, un tel appareil d'accouplement hydrocinétique comporte une roue de turbine pouvant être rendue solidaire d'un arbre mené et logée dans un carter de roue d'impulseur avec laquelle elle peut coopérer, pour la transmission hydrocinétique d'un couple audit arbre mené, à partir d'un arbre menant pouvant être rendu solidaire de ladite roue d'impulseur, la roue de turbine et/ou la roue d'impulseur étant constituées sous la forme d'une roue comportant une partie torique extérieure fixée sur un moyeu ainsi que des aubes solidaires de cette partie torique extérieure et éventuellement d'une partie torique intérieure.

Le fonctionnement d'un tel appareil d'accouplement hydrocinétique est bien connu et ne sera rappelé plus bas que pour mémoire.

De tels appareils d'accouplement hydrocinétique peuvent être appliqués notamment aux véhicules automobiles, et comme on le sait dans de telles applications la réduction du nombre de pièces et le gain de poids sont un soucis constant dans le but d'obtenir un gain de coût.

L'invention concerne plus précisément la constitution d'une roue comportant une partie torique extérieure et/ou intérieure ainsi que des aubes qui en sont solidaires, cette roue à aubes pouvant être utilisée, dans un appareil d'accouplement hydrocinétique du genre en question, en tant que roue d'impulseur ou de turbine, par exemple moulée en une matière synthétique. Dans le document

FR 98 04216 la roue à aube est réalisée en trois parties.

Il est souhaitable de simplifier cette roue.

L'invention concerne donc outre la constitution de cette roue à aubes et de ses différentes parties, la constitution de ladite partie torique intérieure, l'assemblage des parties toriques extérieure et intérieure entre elles par l'intermédiaire des aubes, les moyens de liaison de la partie torique extérieure au moyeu, et enfin l'assemblage de ladite roue à aubes au couvercle lorsqu'il s'agira de la roue d'impulseur, les différents buts de l'invention étant en tout cas d'obtenir : - un gain de poids avec des matériaux synthétiques qui remplacent l'acier, - une réduction des coûts, la réalisation d'une turbine ou d'un impulseur en une ou deux pièces, étant simplifiée notamment par réduction du nombre d'opération lors de la réalisation comparativement au cas où ces composants sont en acier, - un gain au niveau des pertes fluidiques par rapport à une réalisation conventionnelle en acier (fuites entre les aubes et les tores), et - un gain de rendement pour l'appareil, le moulage des aubes de turbine ou d'impulseur pouvant permettre de réaliser une forme plus complexe des aubes entraînant une meilleure circulation du fluide.

Selon une disposition principale de l'invention, un appareil d'accouplement hydrocinétique du type défini au début est caractérisé en ce que les aubes et la dite partie torique sont moulées en une partie en une matière synthétique, s'agissant d'un matériau thermoplastique, d'un matériau thermodurcissable ou d'un alliage de matériaux

synthétiques, ces matériaux pouvant être renforcés de fibres résistantes.

Avantageusement, lesdites fibres résistantes sont des fibres de verre, de carbone, de « Kevlar » etc.

Avantageusement la roue de turbine moulée possède une partie périphérique épaissie, ce qui lui permet de contenir des logements arqués pour les ressorts qui assurent sa liaison avec le disque d'embrayage.

Grâce à l'invention on réalise, de manière simple et économique, un sous ensemble aubes - partie torique ce qui permet de réduire le nombre de pièces et de réaliser aisément un sous ensemble en matière synthétique, sachant qu'il est très difficile de réaliser une roue, notamment de turbine, d'un seul tenant.

En effet le moule est alors très complexe. En outre les aubes peuvent avoir une forme plus complexe et être donc plus performante du point de vue dynamique.

Grâce à l'invention, dans une forme de réalisation la roue ne comporte pas de tore intérieur.

Dans d'autres formes de réalisation un moyen stabilisateur, distinct de la partie torique, est prévu du côté libre des aubes pour stabiliser celles-ci.

Grâce à cette disposition on évite un vrillage des aubes en fonctionnement.

Le moyen consiste en une couronne ou un disque denté, plié ou non, pour maintenir l'écartement entre les aubes et stabiliser celle-ci.

En variante ce moyen consiste en l'autre partie torique.

Cette autre partie peut être métallique ou en matière synthétique.

Dans une forme de réalisation les aubes sont inclinées en sorte d'autoriser un démoulage avec un mouvement relatif hélicoïdal entre le moule et la pièce.

Cette opération est aisément réalisable.

Lorsque les aubes sont droites le démoulage peut être réalisé axialement.

La partie torique venue de moulage avec les aubes peut être la partie torique intérieure ou extérieure.

En variante les aubes sont venues en partie de la partie torique intérieure et en partie de la partie torique extérieure et sont assemblées ensuite entre elles au niveau de leurs extrémités libres par exemple par collage, soudage ultrason, par apport indirect de chaleur, par exemple un soudage laser.

Il est ainsi possible d'obtenir des aubes de forme plus complexe et encore plus performantes du point de vue hydraulique. Différents modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures 1 à 12 et 14 du dessin ci-annexé, qui sont toutes des vues en demi-coupe axiale d'une roue à aubes conforme à l'invention, propre à constituer une roue d'impulseur ou de turbine dans un appareil d'accouplement hydrocinétique, la figure 13 étant une vue en perspective de l'ensemble aubes - tore extérieur de la figure 1, tandis que la figure 15 est une vue en coupe axiale partielle d'une telle roue.

A la figure 1 on a représenté un mode de réalisation dans lequel la roue à aubes, par exemple une roue de turbine 1, est solidaire d'un moyeu en acier 2 et comporte une enveloppe ou partie torique extérieure 3 dont sont solidaires des aubes 4, l'ensemble 3-4 étant en matière synthétique moulée d'une pièce et fixé par une couronne de rivets 5 (ou des boulons) sur une partie

périphérique externe amincie 6 d'un voile 7 que comporte le moyeu. Le moyeu 2 est cannelé intérieurement pour sa liaison en rotation à l'arbre mené. Le moyeu 2 constitue l'élément de sortie de l'appareil d'accouplement hydrocinétique.

La figure 2 représente un mode de réalisation analogue dans lequel les références communes ont la même signification que dans la figure 1. La roue à aubes comporte en outre une partie torique intérieure 8, ici classique, par exemple en matière synthétique et fixée sur la partie torique extérieure 3 par l'intermédiaire des aubes 4, de la façon qui sera indiquée plus bas, ceci de sorte à solidariser lesdites aubes 4 entre elles, du côté opposé à la partie torique extérieure 3. La partie torique intérieure 8 constitue donc un moyen stabilisateur prévu du côté libre des aubes pour stabiliser celles-ci et maintenir l'écartement entre celles-ci.

La figure 3 représente une variante du mode de réalisation de la figure 2 dans laquelle, pour éviter une fixation par rivets ou boulons, le voile en acier 7 du moyeu 2 comporte dans sa partie périphérique 6 amincie par exemple une série de trous régulièrement espacés 9 qui lors du moulage sont remplis par la matière synthétique de la partie torique extérieure 3, par exemple surmoulage ceci de façon en soi connue.

Les figures 4 à 6 montrent le même mode de fixation sur le moyeu, avec en outre des variantes dans lesquelles le maintien des aubes 4 de leur côté libre, du côté opposé à la partie torique extérieure 3, peut être assuré par une couronne dentée 10 en matière synthétique ou en acier (figure 4), par un disque denté 11 en matière synthétique ou en acier (figures 5a, 5b), ou encore par une couronne dentée et pliée 12, également en matière synthétique ou en

acier (figure 6). Cette couronne ou ce disque, disposé du côté libre des aubes, constitue le moyen stabilisateur précité.

Comme visible dans la figure 4, la couronne 10 est d'orientation axiale et a une forme de peigne dont les dents forment des entretoises entre les aubes 4 pour stabiliser celles-ci. Dans les figures 5a et 5b le disque 11 a également une forme de peigne avec des dents entre les aubes comme la couronne 10, mais le disque s'étend transversalement. Dans la figure 6 la couronne 12 a une forme en équerre et présente donc des dents qui ont une orientation transversale entre les aubes 4 et sont reliées à une partie continue d'orientation axiale, comme la couronne 10.

On voit que dans tous les modes de réalisation précédents, la partie torique extérieure 3 et les aubes 4 sont moulées en une matière synthétique d'une pièce. Comme indiqué plus haut, il pourra s'agir d'un matériau thermoplastique, d'un matériau thermodurcissable ou d'un alliage de matériaux synthétiques, ces matériaux pouvant être renforcés de fibres résistantes, notamment des fibres de verre, de carbone, de « Kevlar » etc.

On peut aussi prévoir que la partie torique extérieure 3 avec ses aubes 4 est constituée d'une matière synthétique surmoulée sur une coque métallique extérieure 13, par exemple en acier, comme ceci a été représenté sur la figure 7, ce qui augmente la rigidité de la roue à aubes 1. I1 est alors possible d'assurer la fixation de cet ensemble sur le moyeu 2 par l'intermédiaire d'un bord intérieur 14 de la coque 13, soudé en 15 sur le voile 7 du moyeu, une rangée circulaire de rivets 5 (ou boulons) assurant la fixation de la partie torique extérieure 3 sur ce bord 14, à l'extérieur du bord périphérique du voile 7.

La partie torique intérieure est assujettie sur les aubes 4 de cet ensemble 13,3, 4.

Dans ce qui précède, ainsi que dans la figure 11, on a supposé un moulage global de la partie torique extérieure 3 et des aubes 4 pour former aisément un sous ensemble, mais on peut également envisager de mettre en oeuvre une partie torique extérieure 3 séparée, en matière synthétique ou en acier, assujettie sur un ensemble de partie torique intérieure 8 et aubes 4 moulé d'une pièce dans le même type de matière synthétique que celles indiquées plus haut comme décrit ci-après dans les figures 9 à 10 et 12.

L'invention concerne encore les différents modes d'assemblage utilisables pour solidariser entre elles les différentes parties de la roue à aubes 1.

Pour assembler entre eux les différents éléments 3, 4,8 de la roue à aubes 1, on pourra procéder par collage par exemple avec une colle phénolique pour les matériaux thermodurcissables ou thermoplastiques ou les alliages, ou par soudage ou tout autre type de génération de chaleur comme ultrasons, soudage par apport indirect de chaleur tel qu'un soudage du type laser, champ électromagnétique ou courants haute fréquence ou encore par friction, vibration, rivetage ou bouterollage pour les matériaux thermoplastiques.

On peut encore utiliser des liaisons par inserts métalliques disposés dans les moules, et qui pourront être soudés.

Quant à l'assemblage de la roue à aubes 1, à savoir de la roue de turbine avec le moyeu de turbine en acier, et/ou de la roue d'impulseur avec le moyeu d'entraînement de la pompe également en acier, il pourra s'effectuer par le surmoulage montré aux figures 3,4, 5a, 5b et 6 ou

encore par rivetage standard (figures 1,2, 7), vissage ou boulonnage.

On peut encore envisager les différents moyens suivants : - un encliquetage : une forme solidaire de la roue 1 est introduite dans un logement prévu dans le moyeu correspondant ; - un emmanchement : un effort de pression est assuré entre les deux éléments pour transmettre un effort mécanique ; un bouterollage : on constitue une tête (par apport de chaleur ou par ultrasons) sur des tétons prévus au pied de la roue de turbine et/ou d'impulseur, après mise en place du moyeu correspondant.

Enfin l'invention concerne encore, dans le cas d'une roue d'impulseur, son assemblage avec un couvercle ou carter tel que celui référencé 2 dans la demande de base.

On pourra procéder notamment : - par insertion dans une coque en acier de l'ensemble de la roue d'impulseur moulé ou d'une roue d'impulseur sans partie torique extérieure mais avec partie torique intérieure solidaire des aubes, encoches étant alors pratiquées dans la coque pour recevoir les aubes, - ou encore par surmoulage d'une couronne en acier 16 (figure 8) dans l'ensemble partie torique extérieure et aubes de la roue d'impulseur, couronne 16 qui permettra le soudage avec le couvercle de l'appareil d'accouplement hydrocinétique.

Dans le mode de réalisation de la figure 9, la partie torique intérieure 8 peut être d'un seul tenant avec les aubes 4 en étant moulée d'une pièce en une matière synthétique comme décrit ci-dessus. Il peut s'agir donc

d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable ou d'un alliage de matériau synthétique, ces matériaux peuvent être renforcés par des fibres résistantes telles que des fibres de verre, de « Kevlar » ou de carbone. La partie torique 8 est rapportée par exemple par collage sur une partie torique extérieure 3 en acier.

A la figure 10 on a représenté un ensemble aubes 4- partie torique intérieure 8 de roue d'impulseur moulé monobloc comme à la figure 9 et rapporté par clipsage (ou sertissage) sur une partie torique extérieure 3 en acier. A cet effet, la partie torique extérieure 3 comporte des logements 17 dans lesquelles s'engagent des tenons 18 des aubes 4. Intérieurement, un disque en acier 19 avec bord externe fendu en 20 pour la réception des aubes 4, est fixé par rivetage sur la partie torique extérieure ou enveloppe 3 pour retenir intérieurement l'ensemble de la roue à aubes 1. Les rivets référencés en 21 sont réalisés par extrusion de la partie torique extérieure 3, laquelle est fixée au moyeu 2 par soudage, par exemple au laser, au niveau de sa périphérie interne, en 22. L'ensemble est ainsi étanche.

I1 est à noter que cette solution serait applicable à la roue de turbine aussi bien qu'à la roue d'impulseur.

Dans le mode de réalisation de la figure 11, on a représenté une roue de turbine 1 constituée de deux pièces composites : l'ensemble aubes 4-partie torique extérieure 3, et la partie torique intérieure 8, le moyeu de turbine 2 ayant ici été remplacé par un manchon 2'cannelé, surmoulé ou collé sur un insert intérieur 23, avec éventuellement un arrêt radial simple à réaliser, par exemple par usinage, moulage, repoussage ou autre.

Cette solution serait applicable également à la roue d'impulseur, mais avec dans ce cas un insert 23 extérieur.

Dans le mode de réalisation de la figure 12, les aubes moulées 4 avec la partie torique 8 sont solidaires en rotation de la partie torique extérieure ou enveloppe 3 par exemple par des rainures 24 embouties sur l'enveloppe 3 et recevant le bord extérieur desdites aubes 4, ou par exemple par des encoches embouties, la roue d'impulseur ou de turbine étant par ailleurs identique ou semblable à celle de la figure 10 (les rivets extrudés 21 ont été remplacés ici par des rivets étanches 21').

A la figure 13 on a représenté une roue d'impulseur ou de turbine 1 à aubes 4 inclinées. On pourra notamment donner une forme particulière aux aubes pour permettre un démoulage avec un mouvement relatif hélicoïdal entre le moule et la pièce. Ce mode de réalisation est applicable aux modes de réalisation des figures 1 à 8 et 11. Bien entendu par inversion de structure on procède de même dans les figures 9,10, 12.

Les figures 14 et 15, enfin, correspondent respectivement aux figures 4 et 5 de la demande FR 98.08674 du 07.07. 1998, montrant une roue de turbine moulée 1 possédant une partie périphérique épaissie en 25, ce qui lui permet de contenir des logements arqués 26 pour les ressorts 27 qui assurent sa liaison avec le disque d'embrayage 28. Le tore 8 est assujetti au sous ensemble tore extérieur 1 - aubes 4 obtenu de manière précitée.

Le fonctionnement d'un tel appareil d'accouplement hydrocinétique est connu. Un tel appareil comprend usuellement une chambre 11', qui comporte un fluide hydraulique dont la pression est supérieure à celle de la chambre 100 de telle sorte que les garnitures 18'du disque d'embrayage 28 sont maintenues écartées de la paroi radiale 2a du carter de la roue d'impulseur, de sorte que le couple de la roue d'impulseur est transmis à la roue de turbine 1

avec glissement, uniquement par effet hydrocinétique dans ledit appareil d'accouplement, les ressorts 27 étant alors inactifs. Lorsque inversement la pression dans la chambre 100 est supérieure à celle de la chambre 11, et les garnitures 18'viennent alors en frottement sur la paroi radiale 2a, ce qui provoque alors l'entraînement de la roue de turbine 1 par l'intermédiaire de pattes pliées 19'et 21'du disque 28 ainsi que des ressorts 27.

Dans la variante de la figure 15 on a montré la possibilité de constituer les logements arqués par des inserts métalliques 29 sur lesquels la matière moulable de la roue de turbine 1 est surmoulée, ce qui évite l'incrustation des ressorts 27 dans cette matière, sous l'effet des efforts périphériques ou centrifuges qui s'exercent sur eux en cours de fonctionnement.

Dans les figures 14 et 15 la roue de turbine est reliée de manière débrayable, par la garniture 18' solidaire du piston 28, à la partie de carter 2a destinée à être liée en rotation à l'arbre menant, ici par des pièces filetées dont l'une (non référencée) est visible à la figure 14. Dans cette figure le piston 28 est pourvu à sa périphérie externe de pattes pliées 19'et 21' respectivement pour appui des extrémités circonférentielles des ressort 27 et pour retenir radialement les ressorts comme décrit dans le document FR 98.02808 déposé le 03.03. 1998.

En variante les pattes 19', 21'appartiennent à un disque intercalé axialement entre la paroi transversale de la partie de carter et le piston comme décrit à la figure 1 de ce document.

Bien entendu à la figure 1 les rivets peuvent être d'un seul tenant avec le voile 7 en étant réalisés par extrusion. La présence de la zone amincie 6, ménageant un

lamage pour la périphérie interne, en forme d'anneau, de la partie torique extérieure 3. Dans ce cas l'anneau de la partie 3 est intercalé entre le voile 7 et un anneau métallique tous deux traversés par les rivets, dont les extrémités libres sont écrasées au contact de cet anneau métallique.

Grâce aux rivets extrudés on diminue le risque de fuite.

Pour plus de précisions sur la roue d'impulseur on se reportera par exemple à la figure 1 du document FR-A- 2634849. On voit qu'avec des solutions du type de celle des figures 7,9, 10,12 qu'il est possible de souder sur la partie torique extérieure les pièces 57 ou 62 du document FR-A-2634849, tout en ayant des aubes en matière plastique.

Bien entendu les aubes peuvent être en deux parties chacune venue de moulage respectivement avec la partie torique extérieure et intérieure de manière décrite ci- dessus.

Ensuite on fixe les deux ensemble les extrémités libres des aubes par exemple par collage, soudage ultrason, soudage du type laser, etc. comme décrit ci-dessus. Cela permet d'obtenir des aubes de forme complexe.