FR3094426A1 - Dispositif de transmission pour véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

Dispositif de transmission pour véhicule automobile L’invention concerne un dispositif (1) de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comprenant : - un système d’actionnement (20) associé à un embrayage (10) en rotation autour d’un axe X, - un carter de protection (27) agencé pour envelopper au moins partiellement l’embrayage (10), ledit carter comprenant une première et une deuxième paroi d’élongation radiale (27a, 27b), et - un couvercle d’élongation radiale (26) fixé au carter (27), dans lequel la première paroi d’élongation radiale (27a) du carter (27) et le couvercle (26) sont agencés de manière à former conjointement au moins une section radiale (40) de passage de fluide destiné au système d’actionnement. Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Dispositif de transmission pour véhicule automobile
La présente invention se rapporte au domaine des transmissions pour véhicules automobiles. Elle se rapporte notamment à un dispositif de transmission de couple destiné à être disposé dans la chaine de traction d’un véhicule automobile, entre un moteur thermique et une boîte de vitesses.
Dans l’état de la technique, il est connu d’utiliser un piston hydraulique ou un organe d’actionnement comportant une butée tournante portée par un piston et coopérant avec un organe de transmission de force pour actionner le piston sur l’embrayage. Cet organe d’actionnement est typiquement appelé actionneur de type « CSC» (« Concentric Slave Cylinder » en anglais). Le piston permet alors de fermer l’embrayage afin de pouvoir faire passer le couple. Dans le cas où l’embrayage est un embrayage de séparation, le dispositif d’actionnement peut être positionné sur un carter du côté du moteur à combustion interne.
Le fluide d’actionnement est alors amené au dispositif d’actionnement par des canalisations de fluide situées dans le carter. La voie hydraulique classique pour ce type de dispositif demande alors une épaisseur axiale importante dans le carter. Cela est principalement dû au perçage cylindrique réalisé dans le carter associé au besoin de matière de chaque côté de ce perçage afin d’éviter les fuites, en particulier lorsque le matériau utilisé est de l’aluminium moulé. L’épaisseur axiale d’un tel dispositif est généralement compris entre 10 et 12 mm. Un tel dispositif est par exemple divulgué dans la demande FR 1873598.
En outre, lors du perçage de colonne de fluide, il est difficile de garantir sur toute la longueur un long perçage droit (plus de 100 mm) avec un petit diamètre. L'usinage ne peut pas être effectué en ligne droite, il faut donc augmenter l'épaisseur axiale du carter pour éviter la déformation de l'outil.
L’invention vise donc améliorer la conception existante en bénéficiant d’un dispositif de transmission de couple permettant de concilier les exigences de compacité axiale et/ou radiale tout en garantissant une bonne alimentation de l’embrayage en fluide
L’invention y parvient, selon l’un de ses aspects, grâce à un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
- un système d’actionnement associé à un embrayage en rotation autour d’un axe X,
- un carter de protection agencé pour envelopper au moins partiellement l’embrayage, ledit carter comprenant une première et une deuxième paroi d’élongation radiale, et
- un couvercle d’élongation radiale fixé au carter,
dans lequel la première paroi d’élongation radiale du carter et le couvercle sont agencés de manière à former conjointement au moins une section radiale de passage de fluide destiné au système d’actionnement.
Grace à l’agencement de ce couvercle avec le carter, l’encombrement axial nécessaire à la transmission de fluide destiné au système d’actionnement est ainsi réduit. En outre, le couvercle permet d’assurer l’étanchéité d’un tel dispositif. La réalisation d’une section de passage de fluide à partir de plusieurs pièces, ici le carter et le couvercle permet également de réaliser des parcours de fluide plus complexes qu’avec un perçage, par exemple pour contourner le point de fixation.
Dans la suite de la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif et afin d'en faciliter la compréhension, les termes :
- « avant » AV ou « arrière » AR selon la direction par rapport à une orientation axiale déterminée par l’axe X principal de rotation de la transmission du véhicule automobile « l’arrière » désignant la partie située à droite des figures, du côté de la transmission, et « l’avant » AV désignant la partie gauche des figures, du côté du moteur ; et
- « intérieur /interne » ou « extérieur / externe » par rapport à l’axe X et suivant une orientation radiale, orthogonale à ladite orientation axiale, « l’intérieur » désignant une partie proximale de l’axe longitudinal X et « l’extérieur » désignant une partie distale de l’axe longitudinal X.
Le carter de protection est avantageusement composé en plus de la première et de la deuxième paroi d’élongation radiale, d’une paroi interne s’étendant axialement autour de l’axe X. Le carter présente une forme générale sensiblement en « L », la base du « L » étant située du côté de l’axe de rotation X.
Avantageusement, l’au moins une section radiale est située axialement entre la première paroi d’élongation radiale du carter et le couvercle. Avantageusement, l’au moins une section radiale est de forme rectangulaire.
Dans tout ce qui précède, la première paroi d’élongation radiale du carter et le couvercle sont étanches.
Selon un mode de réalisation, la première et la deuxième paroi d’élongation radiale sont décalées axialement.
Selon un mode de réalisation, le couvercle et la deuxième paroi d’élongation radiale forment deux plans radiaux successifs. Avantageusement, le couvercle, la première paroi d’élongation radiale et la deuxième paroi d’élongation radiale du carter forment trois plans radiaux successifs. Avantageusement, le couvercle et la deuxième paroi d’élongation radiale du carter forment deux surfaces planes en contact. Cette bonne géométrie de surface entre les deux pièces permet d’empêcher un transfert de fluide indésirable.
Ainsi, le réseau de passage de fluide destiné au système d’actionnement comporte au moins une section radiale de passage de fluide située axialement entre la première paroi d’élongation radiale du carter et le couvercle et une portion axiale située dans la paroi interne du carter.
Dans tout ce qui précède, au moins deux sections radiales de fluide séparées sont formées par le carter et le couvercle. Ceci permet par exemple de séparer les fluides de refroidissement et d’actionnement.
Selon un mode de réalisation, la section radiale de passage de fluide est destinée à être disposée au-dessus de l’axe X et permet ainsi de conduire le fluide par gravité ou au moyen d’un appareil assurant l’écoulement du fluide, tel qu‘une pompe ou un actionneur, vers la paroi interne.
Le carter de protection peut être fixé au moteur à combustion interne par l’intermédiaire de moyens de fixation, par exemple de type vis ou rivet. En variante, le carter de protection peut être fixé sur le carter du moteur électrique de façon à assurer un bon positionnement de l’embraye.
Selon un mode de réalisation, le fluide est un fluide de refroidissement et/ou de lubrification. Le fluide est typiquement un fluide sous pression, à savoir haute ou basse pression.
Selon un mode de réalisation, le fluide est de l’huile, tel que de l’huile de boîte de vitesses
Dans tout ce qui précède, le couvercle d’élongation radiale est fixé à la deuxième paroi d’élongation radiale carter au moyen d’une charge. Avantageusement, la charge est mécanique et/ou adhésive. Typiquement la charge mécanique est obtenue au moyen de rivets, vis, écrous et/ou déformation mécanique. Typiquement, la charge adhésive est de la colle, du caoutchouc ou du silicone, ladite charge adhésive étant située axialement entre le couvercle et la deuxième paroi d’élongation radiale du carter. La charge permet d’éviter que des fuites apparaissent entre le couvercle et la carter, ces fuites pouvant être provoquées par la séparation des pièces due à la pression du fluide.
Dans tout ce qui précède, l’entrée et la sortie de ces sections de passage de fluide peuvent être réalisées par usinage ou par une forme spécifique sur le carter ou le couvercle.
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de l’invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées.
représente une vue en coupe axiale d’un dispositif de transmission de couple selon un mode de réalisation de l’invention.
représente une vue en coupe axiale et en éclatée d’un couvercle et d’un carter selon l’invention.
représente une vue isomérique d’un dispositif de transmission de couple selon un autre mode de réalisation de l’invention.
représente une vue de haut et en coupe selon l’axe Z-Z’ du dispositif de transmission de couple présenté à la figure 3.
représente une vue en coupe axiale du dispositif de transmission de couple de la figure 3.
En relation avec la figure 1, on observe un dispositif de transmission de couple 1 comprenant :
- un système d’actionnement 20 associé à un embrayage 10 en rotation autour d’un axe X,
- un carter de protection 27 agencé pour envelopper au moins partiellement l’embrayage 10, et
- un couvercle d’élongation radiale 26 fixé au carter 27.
Le couvercle 26 et le carter 27 sont également représentés en vue éclatée sur la figure 2.
Dans le cadre de l’invention, le carter 27 comprend une première et une deuxième paroi d’élongation radiale 27a, 27b visibles sur les figures 1 et 2. La première paroi d’élongation radiale 27a du carter 27 et le couvercle 26 sont agencés de manière à former conjointement au moins une section radiale 40 de passage de fluide destiné au système d’actionnement. Sur la figure 4, on aperçoit à partir d’une vue de haut trois sections radiales 40 de passage de fluide. Dans l’exemple considéré, chaque section de passage de fluide 40 est séparée et indépendante des autres.
En relation avec la figure 1, le système d’actionnement 10 comprend :
  • une chambre de pression 21 agencée pour recevoir un fluide pressurisé, dans le cas présent depuis la section radiale 40 de passage de fluide,
  • un piston 22 mobile axialement à l’intérieur de la chambre de pression 21, et
  • une chambre d’équilibrage 23, située à l’opposé de la chambre de pression 21 par rapport au piston 22.
Le système d’actionnement comprend en outre un élément de rappel 24, agencé pour générer un effort axial s’opposant au déplacement du piston 22 pour embrayer l’embrayage 10. Ceci permet de rappeler automatiquement le piston 22 en position débrayée, correspondant à un état ouvert de l’embrayage. Dans cette position, le piston 22 libère axialement l’ensemble multidisque correspondant qui ne transmet alors plus de couple.
Le piston 22 est mobile axialement, ici de l’arrière vers l’avant entre une position débrayée et une position embrayée qui correspondent respectivement aux états ouvert et fermé de l’embrayage d’entrée 10. Le piston 22 de l’embrayage d’entrée 10 est disposé axialement entre la chambre de pression 21, située axialement à l’arrière et la chambre d’équilibrage 23 située axialement à l’avant.
Le piston 22 prend la forme d’une tôle ondulée et est incurvée axialement vers l’arrière AV à son extrémité radiale extérieure. À titre d’exemple non limitatif, le piston 22 peut être obtenu par emboutissage.
La chambre de pression 21 du système d’actionnement 20 de l’embrayage d’entrée 10 est agencée pour recevoir un certain volume de fluide hydraulique sous pression afin de générer un effort axial sur la partie inférieure du piston 22 et de configurer ainsi l’embrayage d’entrée 10 dans l’une des configurations décrites précédemment. Le fluide hydraulique pressurisé est acheminé par l’intermédiaire de la section radiale 40 de passage de fluide puis par au moins un perçage traversant au moins en partie l’élément d’entrée de couple 2 et débouchant radialement dans la chambre de pression 21.
La chambre de pression 21 qui génère l’effort du piston 22 de l’embrayage d’entrée 10 est associée à une chambre d’équilibrage 23 agencée pour recevoir un certain volume de fluide hydraulique. Le fluide, du type de lubrification ou de refroidissement est avantageusement acheminé par l’intermédiaire de conduits de circulation fluidiques basse pression (non représentées sur le plan de coupe) puis par au moins un perçage traversant au moins en partie l’élément d’entrée de couple 2, et débouchant radialement dans la chambre d’équilibrage 23.
Le carter présente une forme générale sensiblement en « L », la base du « L » étant située du côté de l’axe de rotation X. En effet, comprend en outre une paroi interne 28 s’étendant axialement autour de l’axe X en plus de la première et de la deuxième paroi d’élongation radiale 27a, 27b.
Dans les exemples considérés les sections radiales de passage de fluide 40 sont situées axialement entre la première paroi d’élongation radiale 27a du carter 27 et le couvercle 26.
Dans les exemples considérés, le couvercle 26 est fixé à deuxième paroi d’élongation radiale 27b. La deuxième paroi d’élongation radiale 27b présente des ouvertures radiales présentent des ouvertures radiales qui correspondantes aux sections radiales de passage de fluide 40 lorsqu’est fixé le couvercle 26 sur le carter 27. Le couvercle 26, la première et la deuxième paroi d’élongation radiale 27a, 27b sont décalées axialement. Avantageusement, le couvercle se situe à l’avant du dispositif de transmission de couple 1, c'est-à-dire côté moteur à combustion interne et la première paroi d’élongation radiale 27a se situe à l’arrière, c'est-à-dire côté boite de vitesses.
Le couvercle 26, la deuxième paroi d’élongation radiale 27b et la première paroi d’élongation radiale 27a forment trois plans radiaux successifs.
Dans le cadre de l’invention, les sections radiales 40 sont de forme rectangulaire. Les sections de l’art antérieur obtenues par perçage et donc cylindrique sont remplacées par des section de surface similaire mais répartie différemment. En effet, la largeur est supérieure à l'épaisseur pour la même section.
Dans l’exemple aux figures 1 et 2, la section radiale 40 rectangulaire à une épaisseur de 2,5 mm et une largeur de 25 mm. Cela correspond donc à une section ayant une surface de 62.5mm² ce qui est similaire à une section de surface cylindrique de diamètre de 9mm. Ainsi, avec une section similaire, l’épaisseur axial est de 2,5 mm comparé à un diamètre de 9 mm, ce qui engendre un gain axial de 6,5 mm sur la section uniquement.
Le carter 27 et le couvercle 26 de la présente invention permettant ainsi de conduire le flux de fluide tout en prévenant les fuites. Le carter 27, en particulier la première paroi d’élongation radiale 27a et le couvercle 26 sont étanches. Le flux de fluide est conduit grâce aux sections radiales 40 de passage de fluide situées entre le carter et le couvercle. La liaison entre ces pièces doit empêcher toute fuite d’huile et permettre un bon transfert de fluide avec un minimum de perte de charge.
Ainsi, dans le cadre de la présente invention, le couvercle d’élongation radiale 26 est fixé à la deuxième paroi d’élongation radiale 27b carter 27 au moyen d’une charge.
Cette charge peut être mécanique comme cela est représenté aux figures 1, 2 et 3. Dans les exemples considérés, la charge mécanique est obtenue au moyen de rivets 41 et d’un écrou 42.
En remplacement ou complément, une charge adhésive peut également être utilisé afin de renforcer la liaison entre le carter 27 et le couvercle 26. Comme cela est représenté en figure 1, un adhésif 43 est placé en plus de la charge mécanique axialement entre le couvercle 26 et la deuxième paroi d’élongation radiale 27b du carter 27. L’adhésif peut être disposé sur tout ou partie de la surface de la deuxième paroi d’élongation radiale 27b en contact avec le couvercle 26.
Le mode de réalisation présenté à la figure 3 est représenté à la figure 5 selon un plan de coupe. Il s’agit seulement d’un exemple de double embrayage pouvant être associé avec le dispositif de transmission de couple 1 selon la présente invention.
Dans l’exemple considéré, le dispositif de transmission de couple 1 comprend :
- un premier élément d’entrée de couple 2 en rotation autour d’un axe X, apte à être couplé en rotation à un vilebrequin d’un moteur thermique (non représenté),
- un premier élément de sortie de couple 4,
- un deuxième élément de sortie de couple 6, apte à être couplé en rotation à un premier arbre d’entrée d’une boîte de vitesses 6a,
- un troisième élément de sortie de couple 7, apte à être couplé en rotation à un deuxième arbre d’entrée d’une boîte de vitesses 7a et
- un deuxième élément d’entrée de couple 5, apte à être couplé en rotation au premier élément de sortie de couple 4 et agencé entre l’élément d’entrée de couple 2 et les deuxième et troisième éléments de sortie de couple 6, 7 au sens de la présente invention.
Dans l’exemple considéré, le troisième élément de sortie 7 est disposé en parallèle du deuxième élément de sortie 6 au sens de la transmission de couple. Chacun de ces éléments tourne autour d’un axe de rotation X du dispositif.
Le deuxième et troisième élément de sortie 6, 7 comprennent des interfaces de sortie dont la périphérie interne est cannelée et apte à coopérer, respectivement avec un premier et un deuxième arbre de boite de vitesses.
Un dispositif d’amortisseur de torsion (non représenté) peut être positionné entre le vilebrequin du moteur thermique et l’élément d’entrée de couple 2.
Dans l’exemple considéré, l’embrayage 10, également appelé embrayage d’entrée, accouple sélectivement et par friction l’élément d’entré de couple 2 et le premier élément de sortie de couple 4 au sens de la transmission de couple. Ainsi, l’embrayage d’entrée 10 comprend :
- un porte-disque d’entrée solidaire en rotation du premier élément d’entrée de couple 2 par l’intermédiaire d’un voile d’entrée,
- un porte-disque de sortie solidaire en rotation du premier élément de sortie 4, et
- un ensemble multidisque comprenant plusieurs disques de friction, ici trois, solidaires en rotation du porte-disque de sortie, plusieurs plateaux respectivement disposés de part et d’autre de chaque disque de friction, solidaires en rotation du porte-disque d’entrée et des garnitures de friction disposées entre les plateaux et un disque de friction, fixées de chaque côté des disques de friction, l’embrayage 10 décrivant une position débrayée et une position embrayée dans laquelle lesdits plateaux et le disque de friction pincent les garnitures de friction de manière à transmettre un couple entre le porte-disque d’entrée et le porte-disque de sortie.
Dans l’exemple considéré, le dispositif 1 comprend également un premier et un deuxième embrayage de sortie E1, E2 accouplant sélectivement et par friction respectivement le deuxième élément d’entrée de couple 5 et le deuxième élément de sortie de couple 6 ; et le deuxième élément d’entrée de couple 5 et le troisième élément de sortie de couple 7. Les embrayages E1 et E2
Les ensembles multidisques des embrayages E1 et E2 présentent les mêmes caractéristiques techniques que l’ensemble multidisque de l’embrayage 10.
De manière commune aux trois embrayages 10, E1 et E2, les garnitures peuvent être fixées sur les disques de friction, notamment par collage, notamment par rivetage, notamment par surmoulage. En variante, les garnitures sont fixées sur les plateaux.
Les embrayages sont de type humide et comportent entre deux et sept disques de friction, de préférence quatre disques de friction. De tels embrayages multi-disques permettent de limiter la hauteur radiale de limiter l’étendue axiale.
Les embrayages de sortie E1, E2 peuvent être agencés pour ne pas être simultanément dans la même configuration embrayée. En revanche, ils peuvent simultanément être configurés dans leur position débrayée.
Dans l’exemple considéré, le carter 27 est agencé pour envelopper au moins partiellement l’élément d’entrée de couple 2, l’élément de sortie de couple 4, l’embrayage d’entrée 10 et le système d’actionnement 20.
Le dispositif comprend en outre, un moyeu principal 50 d’axe de rotation X. Le deuxième élément d’entrée de couple 5 (également appelée porte-disque d’entrée commun 5 aux embrayages de sortie E1 et E2) est solidairement fixement par soudure au moyeu principal 50.
Ainsi, le moyeu principal 50 supporte le premier et deuxième embrayage de sortie E1, E2 par l’intermédiaire du porte-disque d’entrée commun 5. Le moyeu principal 50 est donc couplé en rotation à l’élément d’entrée de couple 2. Lorsque l’élément d’entrée de couple 2 est couplé à un arbre moteur entrainé en rotation par le vilebrequin d’un moteur, tel que décrit précédemment, et que l’embrayage 10 est fermé, alors le moyeu principal 50 est animé d’un mouvement de rotation analogue à celui de l’arbre moteur.
De préférence, l’embrayage d’entrée 10, le premier embrayage E1 et le deuxième embrayage E2 (ci-après « les embrayages ») sont à l’état ouvert, encore dit « normalement ouvert », et sont actionnés sélectivement en fonctionnement par un dispositif de commande (non représenté) pour passer de l’état ouvert à l’état fermé.
Les embrayages sont chacun commandés par un système d’actionnement similaires au système d’actionnement 20 décrit auparavant. Chaque système d’actionnement est agencé pour pouvoir configurer les embrayages dans une configuration quelconque comprise entre la configuration embrayée et la configuration débrayée.
Pour commander sélectivement le changement d’état des embrayages, le dispositif de commande gère l’alimentation en huile. Le dispositif de commande est raccordé au carter de protection 27 et au couvercle 26 qui comprend le réseau de passage de fluide 40 ainsi qu’au moyeu principal 50 qui comporte des canaux non visibles sur les plans de coupe de la figure 5.
Dans l’exemple considéré le deuxième élément d’entrée de couple 5 comprend une zone de connexion électrique 65 apte à être liée en rotation avec une machine électrique tournante (non représentée) autour d’un axe parallèle à l’axe de rotation.
La zone de connexion électrique 65 est ici décalée axialement de l’embrayage 10. La zone de connexion électrique 65, le premier embrayage de sortie E1 et le deuxième embrayage de sortie E2 sont empilés radialement en rapprochement de l’axe X La machine électrique est dite « off-line » car elle n’est pas concentrique à l’arbre de transmission mais sur un arbre parallèle. La zone de connexion électrique 65 est apte à coopérer directement ou non avec un pignon de la machine électrique tournante.
La zone de connexion électrique 65 peut être réalisée sous la forme d’une couronne apte à être engrenée directement par un pignon ou indirectement (courroie, chaine…) de la machine électrique tournante (non visible sur le plan de coupe de la figure 5 mais visible en figure 3). La couronne peut présenter une denture hélicoïdale de forme complémentaire au pignon de la machine électrique tournante.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (10)

  1. Dispositif (1) de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
    - un système d’actionnement (20) associé à un embrayage (10) en rotation autour d’un axe X,
    - un carter de protection (27) agencé pour envelopper au moins partiellement l’embrayage (10), ledit carter comprenant une première et une deuxième paroi d’élongation radiale (27a, 27b), et
    - un couvercle d’élongation radiale (26) fixé au carter (27),
    caractérisé en ce que la première paroi d’élongation radiale (27a) du carter (27) et le couvercle (26) sont agencés de manière à former conjointement au moins une section radiale (40) de passage de fluide destiné au système d’actionnement.
  2. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’au moins une section radiale (40) est située axialement entre la première paroi d’élongation radiale (27a) du carter (27) et le couvercle (26).
  3. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une section radiale (40) est de forme rectangulaire.
  4. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première paroi d’élongation radiale (27a) du carter (27) et le couvercle (26) sont étanches.
  5. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et la deuxième paroi d’élongation radiale (27a, 27b) sont décalées axialement.
  6. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (26) et la deuxième paroi d’élongation radiale (27b) forment deux plans radiaux successifs.
  7. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle d’élongation radiale (26) est fixé à la deuxième paroi d’élongation radiale (27b) carter (27) au moyen d’une charge.
  8. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la charge est mécanique et/ou adhésive.
  9. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la charge mécanique est obtenue au moyen de rivets, vis, écrous et/ou déformation mécanique.
  10. Dispositif (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la charge adhésive est de la colle, du caoutchouc ou du silicone, ladite charge adhésive étant située axialement entre le couvercle (26) et la deuxième paroi d’élongation radiale (27b) du carter
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