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Perfectionnements aux accouplements hydrauliques débrayables pour la transmission d'un mouvement rotatif.
La présente invention a pour objet un accouplement hydraulique débrayable pour transmettre un mouvement de ro- tation, par l'intermédiaire d'un liquide servant de fluide de travail. Cet accouplement peut être du type dans lequel une pression de fluide engendrée par force centrifuge est employée pour amener des organes de friction en prise l'un avec l'autre, de préférence du type turbine comportant des ailettes propulsives et réceptrices agissant conjointement pour former un circuit pour le liquide de travail.
L'invention se rapporte à ce genre d'accouplements ou embrayages du type comportant, en adjonction au circuit de turbine ou autre en- ceinte de travail, une chambre réservoir ratatif, des moyens
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pour faire passer le liquide de la chambre de travail à la chambre réservoir; et un organe formant auget fixe ou mobile dans la chambre réservoir, disposée pour transférer le liquide de cette chambre réservoir à la chambre de travail.
Un système d'accouplement du genre précité doit être chargé avec une quantité de liquide de travail suffisant pour remplir la chambre de travail d'une quantité prédéterminée quand le système est froid. Quand la température du liquide s'élève lors du fonctionnement, le liquide se dilate et son volume devient plus grand que celui initialement nécessaire pour le remplissage de la chambre de travail.
L'excès de liqui- de dû à cette expansion ou à un léger excès de remplissage, dans les accouplements de ce type connu, se rassemble dans la chambre réservoir, d'où il résulte que l'auget de transfert détermine inutilement une haute pression dans le système de remplissage de la chambre de travail, avec comme conséquence un risque de fuite du liquide de 1'appareil par exemple, par un passage labyrinthe autour de l'arbre; il en résulte aussi dans la chambre réservoir uné agitation nuisible du liquide produite par la plongée de l'auget de transfert dans l'anneau de liquide en excès et par une nouvelle circulation inutile de l'excès de liquide par l'auget.
Selon un caractère de la présente invention, ces inconvénients sont'évités en établissant dans les éléments rotatifs de l'accouplement, par exemple, dans la chambre ré- servoir, un réservoir supplémentaire disposé pour recueillir le liquide en excès de la quantité nécessaire pour la chambre de travail et pour .évacuer cet excès de liquide relativement lentement.-Le réservoir supplémentaire peut être annulaire et porté par l'élément moteur de'l'accouplement.
Des accouplements ou embrayages du genre spécifié peu- vent être munis d'une enveloppe ou carter fixe entourant l'un
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des arbres de l'accouplement et pénétrant par une ouverture dans une paroi d'extrémité de la chambre réservoir pour suppor- ter le tube formant auget. Afin d'éviter la fuite du liquide, il est désirable que le niveau de celui-ci se trouve au-dessous de ladite ouverture lorsque l'accouplement est au repos, et ceci est essentiel lorsque l'ouverture est fermée par rapport au carter par un canal-labyrinthe, comme il est usuel.
Par conséquent, les dimensions excédentaires de la chambre réservoir, dans le cas d'un accouplement destiné à être employé avec son axe horizontal, peuvent être réduites dans une mesure appréciable en réduisant le diamètre de ladite ouverture et en augmentant ainsi la capacité effective de la chambre ré- servoir lorsque le système est au repos.
Il est quelquefois désirable d'établir uhe valve de réglage sur le canal conduisant d'un auget fixe à la chambre de travail, l'organe de commande de cette valve étant porté par ledit carter et avec un tel agencement la présence de l'or- gane de commande de la valve nécessite un diamètre plus grand de l'ouverture dans la paroi d'extrémité de la chambre réservoir,,
Un autre objet de l'invention est de satisfaire à ces deux conditions d'une construction compacte et d'un organe ex- térieur de commande de la valve ; ce but est atteint, suivant un autre caractère de l'invention, en employant une valve ayant un organe de commande consistant en un tube monté suivant l'axe par rapport au carter, de manière à pouvoir tourner et il est relié à un anneau monté sur la partie d'extrémité du carter et agissant en rapport avec un ou plusieurs orifices sur cette par= tie.
Quand l'accouplement est du type turbine, la partie arrière de l'élément récepteur de l'accouplement peut être recouverte par une coquille circulaire fixée sur l'éliment moteur, le carte traversant une ouverture centrale dans cette coquille et la val- ve de contrôle étant disposée sur la partie du carter qui se trouve à l'intérieur de la coquille. Dans ce cas le réservoir
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auxiliaire peut être formé entre la coquille et une coquille auxiliaire fixée à la précédente sur le côté éloigné du ré- cepteur.
Si une valve du type à manchon est employée, l'auget peut consister en un tube non réglable et cet auget fixe et cette valve peuvent être disposés pour occuper une longueur qui est petite par rapport aux dimensions de la chambre réser- voir. Ceci permet au labyrinthe disposé entre le carter et la coquille de la chambre-réservoir d'être placé à proximité derrière le circuit de travail, ce qui est spécialement favo- rable dans un accouplement appliqué à un véhicule dont la con- duite nécessite parfois des arrêts sur une pente sans qu'il y ait risque de perte d'huile.
La paroi d'extrémité de la chambre réservoir de cet accouplement à turbine peut avoir une forme rentrante et s'a- dapter partiellement à une partie en forme de cloche sur l'ex- trémité extérieure du carter, cette forme de cloche correspon- dant à un embrayage mécanique en liaison avec l'arbre. Une réalisation de l'invention apliquée à un accouplement propre à être adapté à une transmission de véhicule automobile est décrite ci-après comme exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe verticale de ce mode d'exécution. la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est un schéma d'un système de transmis- sion d'énergie comprenant l'accouplement représenté par les figures 1 et 2.
Dans la figure 1 un arbre moteur 10 qui peut être l'arbre vilebrequin d'un moteur à combustion interne se ter- mine par un plateau 11 formant bride. L'organe 13 qui sera au
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cours de'cette description dénommé élément propulseur de l'accouplement 'hydraulique comporte un bossage formant tou- rillon 14 qui est centré dans un'évidement cylindrique 15 formant coussinet dans l'extrémité de l'arbre 10. Un dia-' phragme formé par un plateau annulaire flexible 16 est fixé par son bord intérieur au plateau 11 par les boulons 17 et une couronne 18 à bord angulaire; par son bord extérieur ce diaphragme 16 est fixé à l'élément propulseur 13 par des vis 19.
Une coquille 20-formée par une tôle d'acier emboutie qui ferme la partie postérieure de l'élément propulseur 13 est soudée par sa périphérie 22 à une coquille 23 en tôle d'acier formant réservoir auxiliaire et dont l'extrémité avant 24 forme une bride qui s'ajuste sur une bride 25 du prppulseur.
L'ensemble des coquilles 20, 23 et du propulseur forme une chambre de travail 20; cette chambre comporte un bossage formant un court manchon tubulaire 26 se projetant vers l'avant.
Un arbre récepteur 27 est supporté à son extrémité avant par un roulement à billes à gorge profonde 28 monté dans le moyeu de 1'élément propulseur et cet arbre 27 est raccordé par son extrémité arrière à un arbre 12 récepteur du mouvement et tourillonné rigidement, tel par exemple que l'arbre primaire d'une boîte de changement de vitesse d'une automobile; cette liaison de l'arbre 27 avec l'arbre 12 est faite par un accouplement mécanique 29 du genre connu permet- tant une légère déviation angulaire entre les axes qu'il raccorde. L'élément récepteur 21 et un écran annulaire 47 sont fixés par des vis 30 à un moyeu 31 claveté sur l'arbre 27.
L'espace 34 entre la partie arrière de l'élément récepteur 21 et la coquille 20 forme un passage intérieur pour le liquide entrant dans le circuit turbihe, et des ailettes radiales 32
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sont fixées sur la face avant de la coquille 20 pour aider au remplissage. Des orifices d'entrée 33 répartis autour du bossage tubulaire 26 s'ouvrent dans la partie radiale inté- rieure des espaces entre les ailettes 32. Un roulement à rouleaux 35 est disposé entre l'arbre 27 et l'extrémité avant du bossage 26. Un écrou 36 sur l'extrémité avant de l'arbre 27 fixe la bague intérieure du roulement 28 sur le moyeu 31 et une rondelle 371 contre l' épaillement 37 de l'arbre 27.
Un carter en tôle d'acier 38 Formant réservoir comporte une partie cylindrique dont le diamètre est égal à celui du bord extérieur de la bride 25 de l'élément propulseur. Une couronne 39 qui est soudée à l'avant de ce carter 38 vient porter contre la face arrière du rebord 24 de la coquille de la chambre de travail, l'ensemble étant fixé à l'élément propulseur par des vis 40. La partie arrière du carter réservoir est formée par la paroi 41 ayant une ouverture centrale ; un manchon tubulaire 42 qui en est solidaire se projette en avant et à son extrémité est soudé un plateau annulaire 43 qui se projet- te radialement.
Un corps tubulaire fixe 44 est engagé avec un léger jeu dans le manchon 42 et avec du jeu également sur l'arbre 27, l'extrémité avant du manchon 44 s'étendant à.l'in- térieur du bossage 26 de la coquille 20 de la chambre de tra- vail. Un anneau 45 qui s'ajuste exactement sur le corps cylin- drique 44 lui est fixé par des vis 46 (Fig. 2) et un tambour 48 est fixé à cet anneau immédiatement en avant du tube 42, et comporte un rebord cylindrique s'étendant en arrière autour du plateau annulaire 43. Un second plateau annulaire 49 est soudé au tube 42, masquant le tambour 48.
Deux tubes 50 sem- blables opposés formant augets de transfert sont fixés à l'anneau 45 et débouchent dans un canal circulaire 51 formé dans le carter réservoir 38; ces tubes augets 50 communiquent par des canaux 52 avec un canal annulaire 53 dans la partie
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avant du corps cylindrique 44 et une série d'orifices 54 régu- lièrement espacés, établissent la communication entre le côté extérieur de ce canal en dehors de l'extrémité avant du corps cylindrique 44 et le bossage tubulaire 26 dela coquille chambre de travail.
Un anneau valve 55 ayant des orifices correspon- dants 56 est monté de manière à pouvoir tourner sur l'extrémité avant du cylindre 44, et comporte un rebord tourné vers l'inté- rieur et soudé à l'extrémité avant d'une pièce tubulaire 57 montée dans le cylindre 44 dans lequel elle peut tourner avec un léger jeu par rapport à l'arbre 27. Un levier de commande 58 fixé à l'extrémité' arrière du tube 57 permet de faire tourner l'anneau-valve 55, d'une quantité minium entre la position montrée par le dessin, position à laquelle les deux séries d'orifices 54 et 56 sont en coïncidence, et une position à laquelle ces orifices sont complètement masqués.
Afin d'éviter la fuite du liquide de travail entre l'arbre 27 et le corps cylindrique 44, cet arbre est muni de nervures circulaires 59 de rejet ; letube 57 de commande de la valve comporte un orifice de drainage 60 et le cylindre 44 comporte des orifices 61 et 62 conduisant à un orifice d'éva- cuation 63 dans l'anneau 45. L'extrémité arrière du corps cy- lindrique fixe 44 est épanouie en forme de cloche 64 formant logement pour l'accouplement flexible 29; elle est fixée au carter 65 de l'appareil actionné, par exemple une boite de vi- tesse ; la paroi arrière 41- du carter réservoir est conformée en plateau dans sa partie centrale, de sorte que la partie 64 en forme de cloche est adaptée à la partie rentrante du carter réservoir en réduisant ainsi la longueur de l'appareil de trans- mission.
Un canal 66 formé dans le corps cylindrique 44 et la cloche 64 conduit du canal 53 à un raccord 67 avec une tuyaute- rie et des moyens appropriés convenablement établis non repré- sentés, pour garnir de liquide de travail l'appareil d'accouplé. ment.
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La coquille réservoir auxiliaire 23 comporte une ouverture centrale 68 relativement large ; elledétermine avec la coquille-chambre de travail 20 un espace 69 formant réser- voir auxiliaire-conformé comme un canal annulaire ayant son ouverture s'ouvrant radialement vers l'intérieur.
L'ouverture du réservoir auxiliaire 69 est ainsi disposée pour recevoir le liquide qui s'échappe de la chambre de travail du système, par l'espace entre le bossage 26 de la coquille-chambre de travail et le corps cylindrique fixe 44; un déflecteur annulai- re 70 formé sur la face avant de l'anneau 45 est disposé de manière à diriger dans l'ouverture du canal du réservoir auxi- liaire le liquide qui s'échappe; quelques orifices de décharge tels que 71, de section relativement faible, sont ménagés dans la région extérieure de la coquille auxiliaire 23, orifices par lesquels le réservoir auxiliaire peut se décharger lente- ment dans le réservoir principal.
L'anneau 39 formant le rebord avant du carter réser- voir principal comporte deux ou plusieurs soupapes centrifuges de type connu, régulièrement espacées et de section relative- ment grande qui sont disposées pour mettre le circuit turbine en communication avec le réservoir principal quand la vitesse @ de rotation de l'élément propulseur tombe au-dessous d'une certaine valeur. La valve représentée dans la figure 1 est du type à bille, la bille 72 étant repoussée par un ressort à bou- din 73 qui tend à l'écarter de son siège 74 -formé par un bouchon vissé 75.
Une rondelle 76 soudée sur un orifice 77 dans la coquille chambre de travail comporte des languettes 78 dirigées vers le centre, qui limitent le déplacement de la bille par rapport à son siège.
L'orifice de sortie de la valve est indiqué en 79 et un ajustage de fuite 80, de petite section, est établi en parallèle avec la valve à bille, afin d'assurer une décharge @
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suffisante du liquide chaud de la chambre de travail en fonctionnement normal, quand la bille-valve est en position de fermeture.
Quand l'élément propulseur 13 est en rotation rapide et que le manchon valve 55 est en position d'ouverture, les tubes augets 50 transfèrent le liquide de la chambre réservoir principal à la chambre de travail, et si celle-ci se remplit, par exemple par suite de l'expansion du liquide, quand il y a encore une quantité substantielle de liquide dans la chambre réservoir principal, l'excès de liquide délivré par les tubes augets 50 s'échappe par l'espace entre le bossage tubulaire 26 de la coquille-chambre de travail et le corps cylindrique fixe 44, est recueilli par le canal 69 du réservoir auxiliaire.
La faible circulation à travers le réservoir principal et les tubes augets 50, due à l'écoulement de liquide chaud par les ajutages précités 80 et qui par les orifices 71 se décharge dans le réservoir auxiliaire, ne présente aucun inconvénient.
Quand la vitesse de l'élément propulseur vient à diminuer et que les valves centrifuges s'ouvrent, le circuit turbine se vide rapidement vers la chambre réservoir principal et si en même temps le manchon-valve 55 est fermé, le circuit turbine reste substantiellement vide et tout couple nuisible est pratiquement éliminé.
L'organe de commande de la valve peut être un organe distinct ou bien il peut être accouplé à un organe de commande de la voiture, dans le cas de l'application à une automobile.
Une disposition convenable de l'accouplement repré- senté par les figures 1 et 2 dans son application au système de transmission d'une voiture automobile est représenté par la figure 3.
Le moteur est Indiqué en 81 et 82 désigne d'une ma- nière générale un mécanisme de changement de vitesse du type
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"traction", c'est-à-dire suivant le brevet anglais n 376.468 et ayant des embrayages de transmission sélecteurs disposés pour être dirigés vers la prise par un présélecteur 84 et pour venir en prise automatiquement quand le synchronisme est éta- bli entre leurs éléments propulseur et récepteur, la transmis- sion comportant aussi un accouplement auxiliaire à glissement, par exemple sous forme d'un embrayage à friction 83 accouplé à son arbre d'entrée directement relié à l'élément récepteur de l'accouplement hydraulique (indiqué par la coquille réser- voir 38)
et un arbre de sortie 85 avec un rapport donnant une vitesse qui n'est pas inférieure à celle donnée par le plus grand rapport de vitesse de la transmission; par cela, au cours des changements d'un bas rapport à un haut rapport de vitesse, le rapport de vitesse du récepteur de l'accouplement hydrauli- que et de l'arbre 85 peut être amené à celui nécessaire pour la mise en prise sans interrompre la transmission du couple moteur. Les embrayages sélecteurs de transmission sont de pré- férence du type synchroautomatique décrit dans le brevet an- glais n 486. 589. L'embrayage 83 peut être mis en prise par le mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre d'un levier 86 pivotant en 87 sur la boite de vitesses.
Une pédale de commande 88 pivotant en 89 sur la boite et dont le déplace- ment est limité par des butées 90, est solidaire d'un levier 91 relié au levier 58 de commande de la valve de l'accouple- meht hydraulique, par une billette 92, un double levier 93 pivotant en 94 sur la boite et une articulation 95.
La disposition est telle que lorsque la pédale 88 est amenée contre l'une ou l'autre des butées 90, la valve de l'accouplement hydraulique est ouverte, tandis que lorsque la pédale est à mi-course entre les butées, la valve est fer- mée. Un second levier 96 solidaire rigidement de la pédale 88 est relié par une tringle 97 et une connexion à ressort 98 au
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levier 86 de commande de l'embrayage. L'articulation élasti- que 98, comporte une rainure 99 dans laquelle est engagé un goujon 100 du levier 86, cette rainure étant de longueur telle qu'elle permet à la pédale d'être abaissée suffisamment loin pour fermer la valve sans cependant agir sur l'embrayage. Un nouvel abaissement de la pédale agit alors sur l'embrayage, l'articulation élastique permettant à la pédale d'être com- plêtement abaissée.
Un ressort de traction 101 rappelle la pédale, vers la butée 90 supérieure. Quand il est nécessaire d'interrompre presque complêtement la transmission du mouve- ment entre le moteur et la boite de vitesse, par exemple afin de permettre au train d'engrenage de celle-ci d'être mis en position de marche avant ou arrière ou en point mort, le mo- teur tournant au ralenti, on abaisse à moitié la pédale 88 de manière à fermer la valve. Dans les changements de vitesse, en condition normale, la voiture étant en marche. la pédale est complêtement abaissée, la fermeture momentanée de la valve lorsque la pédale franchit le milieu de sa course est trop courte pour avoir un effet appréciable, puisque les valves-billes centrifuges 72 sont alors fermées, étant appli- quées sur leurs sièges 74.
La capacité effective du réservoir auxiliaire peut être de 10 à 25 % de la capacité du circuit turbine.
Dans ce système d'accouplement hydraulique l'extré- mité- avant du tube sur le carter réservoir peut être fermée derrière la coquille chambre de travail, un espace suffisant étant ménagé pour le passage des tubes augets de transfert et par conséquent, le système n'est pas sujet à des fuites lors- qu'il est au repos, son axe étant en pente rapide vers le haut, vers l'extrémité de l'élément propulseur comme cela peut se produire en pratique par exemple pour les transmissions de traction. Dans des modes d'exécution modifiée, le réservoir auxiliaire peut être porté par le carter réservoir principal,
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ou bien il peut être fixé au corps cylindrique enveloppe, des organes déflecteurs appropriés étant prévus pour diriger dans le réservoir auxiliaire, l'excès de liquide qui s'échappe.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, propre à être employé avec des moteurs électriques comme embrayage automatique de démarrage, le manchon-valve régbble peut être remplacé par une valve à ressort établie pour s'ou- vrir lorsque la vitesse de l'élément propulseur et avec elle la pression développée par le tube-auget atteint des valeurs prédéterminées. Dans de tels systèmes les valves centrifuges de vidage peuvent être omises, particulièrement lorsque les manoeuvres de démarrage et d'arrêt ne sont pas fréquentes.
R e-v e n d i c a t i o n s 1.- Accouplement hydraulique débrayable de transmission d'é- nergie pour transmettre dn mouvement rotatif, employant un liquide de travail, l'accouplement étant du genre qui comporte une chambre de travail pour le liquide, une chambre-réservoir rotative, et un organe de transfert dans cette chambre-réser- voir pour transférer le liquide de celle-ci à la chambre de travail, dans lequel est établi à l'intérieur des parties.ro- tatives de l'accouplement un réservoir supplémentaire disposé pour recueillir le liquide en excès de la quantité nécessaire pour la chambre de travail et pour libérer cet excès de liqui- de relativement lentement.
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Improvements to the disengageable hydraulic couplings for the transmission of a rotary movement.
The present invention relates to a disengageable hydraulic coupling for transmitting a rotational movement, by means of a liquid serving as working fluid. This coupling may be of the type in which a fluid pressure generated by centrifugal force is employed to bring friction members into engagement with each other, preferably of the turbine type having propellant and receiver fins acting together to form a circuit for the working liquid.
The invention relates to this type of couplings or clutches of the type comprising, in addition to the turbine circuit or other working enclosure, a ratative reservoir chamber, means
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to pass the liquid from the working chamber to the reservoir chamber; and a member forming a fixed or movable trough in the reservoir chamber, arranged to transfer the liquid from this reservoir chamber to the working chamber.
A coupling system of the aforementioned kind must be charged with an amount of working liquid sufficient to fill the working chamber with a predetermined amount when the system is cold. When the temperature of the liquid rises during operation, the liquid expands and its volume becomes larger than that initially required for filling the working chamber.
The excess liquid due to this expansion or to a slight excess of filling, in couplings of this known type, collects in the reservoir chamber, from which it follows that the transfer bucket unnecessarily determines a high pressure. in the filling system of the working chamber, with the consequence of a risk of liquid leakage from the apparatus, for example, through a labyrinth passage around the shaft; this also results in the reservoir chamber in a harmful agitation of the liquid produced by the plunging of the transfer trough into the ring of excess liquid and by unnecessary new circulation of the excess liquid through the trough.
According to a feature of the present invention, these drawbacks are avoided by establishing in the rotating elements of the coupling, for example, in the reservoir chamber, an additional reservoir arranged to collect liquid in excess of the amount necessary for the coupling. chamber and to drain off this excess liquid relatively slowly. The additional reservoir may be annular and carried by the drive element of the coupling.
Couplings or clutches of the kind specified may be provided with a fixed casing or housing surrounding one
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shafts of the coupling and entering through an opening in an end wall of the reservoir chamber to support the trough tube. In order to avoid leakage of liquid, it is desirable that the level thereof is below said opening when the coupling is at rest, and this is essential when the opening is closed relative to the housing by a channel-labyrinth, as is usual.
Therefore, the excess dimensions of the reservoir chamber, in the case of a coupling intended to be employed with its horizontal axis, can be reduced to an appreciable extent by reducing the diameter of said opening and thereby increasing the effective capacity of the chamber. reservoir chamber when the system is at rest.
It is sometimes desirable to establish a regulating valve on the channel leading from a fixed bucket to the working chamber, the control member of this valve being carried by said housing and with such an arrangement the presence of gold. - valve control valve requires a larger diameter of the opening in the end wall of the reservoir chamber,
Another object of the invention is to satisfy these two conditions of a compact construction and of an external valve control member; this object is achieved, according to another feature of the invention, by using a valve having a control member consisting of a tube mounted axially relative to the housing, so as to be able to rotate and it is connected to a mounted ring on the end part of the casing and acting in connection with one or more orifices on this part.
When the coupling is of the turbine type, the rear part of the receiving element of the coupling can be covered by a circular shell fixed to the motor element, the card passing through a central opening in this shell and the valve of control being disposed on the part of the casing which is inside the shell. In this case the tank
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auxiliary can be formed between the shell and an auxiliary shell attached to the previous one on the remote side of the receiver.
If a pinch-type valve is employed, the trough may consist of a non-adjustable tube and this fixed trough and valve may be arranged to occupy a length which is small relative to the dimensions of the reservoir chamber. This allows the labyrinth disposed between the crankcase and the tank chamber shell to be placed close behind the working circuit, which is especially favorable in a coupling applied to a vehicle, the driving of which sometimes requires heavy lifting. stops on a slope without any risk of oil loss.
The end wall of the reservoir chamber of this turbine coupling may have a re-entrant shape and partially adapt to a bell-shaped part on the outer end of the housing, this bell-shaped correspondingly. to a mechanical clutch in conjunction with the shaft. An embodiment of the invention applied to a coupling suitable for being adapted to a motor vehicle transmission is described below as an example, with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a vertical sectional view of this embodiment. Figure 2 is a section taken on line 2-2 of Figure 1.
Figure 3 is a schematic of a power transmission system including the coupling shown in Figures 1 and 2.
In FIG. 1, a motor shaft 10 which may be the crankshaft of an internal combustion engine ends in a plate 11 forming a flange. Body 13 which will be at
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During this description, the hydraulic coupling propellant element has a journal boss 14 which is centered in a cylindrical bushing recess 15 in the end of the shaft 10. A diaphragm formed by a flexible annular plate 16 is fixed by its inner edge to the plate 11 by bolts 17 and a crown 18 with an angular edge; by its outer edge this diaphragm 16 is fixed to the propellant element 13 by screws 19.
A shell 20-formed by a pressed sheet steel which closes the rear part of the propellant element 13 is welded by its periphery 22 to a shell 23 made of sheet steel forming an auxiliary tank and whose front end 24 forms a flange which fits on a flange 25 of the thruster.
All the shells 20, 23 and the propellant form a working chamber 20; this chamber has a boss forming a short tubular sleeve 26 projecting forward.
A receiver shaft 27 is supported at its front end by a deep groove ball bearing 28 mounted in the hub of the propellant element and this shaft 27 is connected at its rear end to a movement receiver shaft 12 and rigidly journaled, such as for example as the primary shaft of an automobile gearbox; this connection of the shaft 27 with the shaft 12 is made by a mechanical coupling 29 of the known type allowing a slight angular deviation between the axes which it connects. The receiving element 21 and an annular screen 47 are fixed by screws 30 to a hub 31 keyed on the shaft 27.
The space 34 between the rear part of the receiving element 21 and the shell 20 forms an internal passage for the liquid entering the turbihe circuit, and radial fins 32
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are fixed on the front face of the shell 20 to assist in filling. Inlet orifices 33 distributed around the tubular boss 26 open in the radial inner part of the spaces between the fins 32. A roller bearing 35 is disposed between the shaft 27 and the front end of the boss 26. A nut 36 on the forward end of the shaft 27 fixes the inner race of the bearing 28 on the hub 31 and a washer 371 against the peel 37 of the shaft 27.
A sheet steel housing 38 forming a reservoir has a cylindrical part the diameter of which is equal to that of the outer edge of the flange 25 of the propellant element. A crown 39 which is welded to the front of this casing 38 comes to bear against the rear face of the rim 24 of the shell of the working chamber, the assembly being fixed to the propellant element by screws 40. The rear part of the tank housing is formed by the wall 41 having a central opening; a tubular sleeve 42 which is integral with it projects forward and at its end is welded an annular plate 43 which projects radially.
A fixed tubular body 44 is engaged with a slight play in the sleeve 42 and also with play on the shaft 27, the forward end of the sleeve 44 extending inside the boss 26 of the shell 20. of the working chamber. A ring 45 which fits exactly on the cylindrical body 44 is attached to it by screws 46 (Fig. 2) and a drum 48 is attached to this ring immediately in front of the tube 42, and has a cylindrical flange s' extending back around the annular plate 43. A second annular plate 49 is welded to the tube 42, concealing the drum 48.
Two similarly opposed tubes 50 forming transfer troughs are fixed to the ring 45 and open into a circular channel 51 formed in the reservoir casing 38; these bucket tubes 50 communicate by channels 52 with an annular channel 53 in the part
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front of cylindrical body 44 and a series of evenly spaced orifices 54, establish communication between the outer side of this channel outside the front end of cylindrical body 44 and tubular boss 26 of the working chamber shell.
A valve ring 55 having corresponding ports 56 is rotatably mounted on the front end of cylinder 44, and has an inwardly facing flange welded to the front end of a tubular piece. 57 mounted in the cylinder 44 in which it can rotate with a slight play relative to the shaft 27. A control lever 58 fixed to the rear end of the tube 57 allows the ring-valve 55 to be rotated, d 'a minimum amount between the position shown by the drawing, the position at which the two series of orifices 54 and 56 are in coincidence, and a position at which these orifices are completely masked.
In order to prevent the leakage of the working liquid between the shaft 27 and the cylindrical body 44, this shaft is provided with circular reject ribs 59; the valve control tube 57 has a drainage port 60 and the cylinder 44 has ports 61 and 62 leading to a discharge port 63 in the ring 45. The rear end of the stationary cylinder body 44 is bell-shaped opening 64 forming a housing for the flexible coupling 29; it is fixed to the housing 65 of the actuated device, for example a gearbox; the rear wall 41 of the reservoir casing is shaped as a plate in its central part, so that the bell-shaped part 64 is adapted to the re-entrant part of the reservoir casing, thus reducing the length of the transmission apparatus.
A channel 66 formed in the cylindrical body 44 and the bell 64 leads from the channel 53 to a fitting 67 with suitable tubing and suitable means not shown, not shown, for filling the coupled apparatus with working liquid. is lying.
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The auxiliary reservoir shell 23 has a relatively wide central opening 68; It determines with the shell-working chamber 20 a space 69 forming an auxiliary reservoir-shaped like an annular channel having its opening opening radially inwards.
The opening of the auxiliary reservoir 69 is thus arranged to receive the liquid which escapes from the working chamber of the system, through the space between the boss 26 of the shell-working chamber and the fixed cylindrical body 44; an annular deflector 70 formed on the front face of the ring 45 is arranged to direct the escaping liquid into the opening of the channel of the auxiliary reservoir; a few discharge openings such as 71, of relatively small cross section, are provided in the outer region of the auxiliary shell 23, through which the auxiliary tank can slowly discharge into the main tank.
The ring 39 forming the front rim of the main tank housing comprises two or more centrifugal valves of known type, regularly spaced and of relatively large section which are arranged to put the turbine circuit in communication with the main tank when the speed @ rotation of the propellant element falls below a certain value. The valve shown in FIG. 1 is of the ball type, the ball 72 being pushed back by a coil spring 73 which tends to move it away from its seat 74 - formed by a screw cap 75.
A washer 76 welded to an orifice 77 in the working chamber shell comprises tabs 78 directed towards the center, which limit the movement of the ball relative to its seat.
The outlet of the valve is indicated at 79 and a leakage adjustment 80, of small cross-section, is established in parallel with the ball valve, in order to assure a discharge.
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sufficient hot liquid from the working chamber in normal operation, when the ball valve is in the closed position.
When the propellant element 13 is in rapid rotation and the valve sleeve 55 is in the open position, the bucket tubes 50 transfer the liquid from the main reservoir chamber to the working chamber, and if the latter fills, by example as a result of the expansion of the liquid, when there is still a substantial amount of liquid in the main reservoir chamber, the excess liquid delivered by the bucket tubes 50 escapes through the space between the tubular boss 26 of the working shell-chamber and the fixed cylindrical body 44, is collected by the channel 69 of the auxiliary tank.
The poor circulation through the main reservoir and the bucket tubes 50, due to the flow of hot liquid through the aforementioned nozzles 80 and which through the orifices 71 is discharged into the auxiliary reservoir, does not present any drawback.
When the speed of the propellant element decreases and the centrifugal valves open, the turbine circuit quickly empties to the main reservoir chamber and if at the same time the valve sleeve 55 is closed, the turbine circuit remains substantially empty. and all harmful torque is practically eliminated.
The valve control member can be a separate member or it can be coupled to a car control member, in the case of application to an automobile.
A suitable arrangement of the coupling shown in Figures 1 and 2 in its application to the transmission system of a motor car is shown in Figure 3.
The motor is Indicated at 81 and 82 generally designates a gear change mechanism of the type
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"traction", that is to say according to UK Patent No. 376,468 and having selector transmission clutches arranged to be directed to the engagement by a preselector 84 and to engage automatically when synchronism is established between them. propellant and receiver elements, the transmission also comprising an auxiliary slip coupling, for example in the form of a friction clutch 83 coupled to its input shaft directly connected to the receiver element of the hydraulic coupling (indicated by the tank shell - see 38)
and an output shaft 85 with a ratio giving a speed which is not lower than that given by the largest gear ratio of the transmission; thereby, during changes from a low gear to a high gear ratio, the gear ratio of the hydraulic coupling receiver and shaft 85 can be brought to that necessary for non-engaging. interrupt the transmission of engine torque. Transmission selector clutches are preferably of the synchro-automatic type described in English Patent No. 486, 589. Clutch 83 can be engaged by the counterclockwise movement of a lever. 86 swiveling at 87 on the gearbox.
A control pedal 88 pivoting at 89 on the gearbox and whose movement is limited by stops 90, is integral with a lever 91 connected to the control lever 58 of the valve of the hydraulic coupling, by a billet 92, a double lever 93 pivoting at 94 on the box and an articulation 95.
The arrangement is such that when the pedal 88 is brought against one or the other of the stops 90, the valve of the hydraulic coupling is opened, while when the pedal is halfway between the stops, the valve is opened. closed. A second lever 96 rigidly secured to the pedal 88 is connected by a rod 97 and a spring connection 98 to the
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clutch control lever 86. The elastic articulation 98 comprises a groove 99 in which is engaged a pin 100 of the lever 86, this groove being of such length as to allow the pedal to be lowered far enough to close the valve without however acting on it. the clutch. A further lowering of the pedal then acts on the clutch, the elastic articulation allowing the pedal to be fully lowered.
A tension spring 101 recalls the pedal, towards the upper stop 90. When it is necessary to almost completely interrupt the transmission of motion between the engine and the gearbox, for example in order to allow the gear train of the latter to be put in the forward or reverse position or in neutral, with the engine running at idle speed, pedal 88 is lowered halfway so as to close the valve. In gear changes, in normal condition with the car moving. the pedal is completely lowered, the momentary closing of the valve when the pedal passes the middle of its travel is too short to have an appreciable effect, since the centrifugal ball valves 72 are then closed, being applied to their seats 74.
The effective capacity of the auxiliary tank can be 10 to 25% of the capacity of the turbine circuit.
In this hydraulic coupling system the front end of the tube on the tank housing can be closed behind the working chamber shell, sufficient space being left for the passage of the transfer bucket tubes and consequently the system n It is not subject to leakage when it is at rest, its axis sloping rapidly upwards, towards the end of the propellant element, as may occur in practice, for example for traction transmissions. In modified embodiments, the auxiliary tank can be carried by the main tank housing,
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or else it can be fixed to the cylindrical casing body, suitable deflector members being provided to direct the excess liquid which escapes into the auxiliary reservoir.
In another embodiment of the invention, suitable for use with electric motors as an automatic starting clutch, the adjustable valve sleeve can be replaced by a spring-loaded valve established to open when the speed of propellant element and with it the pressure developed by the bucket tube reaches predetermined values. In such systems, centrifugal drain valves can be omitted, particularly when starting and stopping maneuvers are infrequent.
R evendations 1.- Disengageable hydraulic energy transmission coupling for transmitting rotary motion, employing a working liquid, the coupling being of the kind which comprises a working chamber for the liquid, a rotating reservoir-chamber, and a transfer member in this reservoir-chamber for transferring the liquid therefrom to the working chamber, in which is established within the rotating parts of the coupling an additional reservoir arranged to collect. liquid in excess of the amount needed for the working chamber and to release this excess liquid relatively slowly.