Brevet FR2746872A1 — publié le 19971003

L'invention concerne un embrayage à friction associé à un dispositif de refroidissement, comprenant un plateau d'entraînement, au moins un plateau de pression, au moins un disque d'embrayage, et un ressort d'embrayage. Un embrayage à friction de ce type est connu par exemple du document EP-Al 061 847. Pour refroidir l'embrayage sec qui y est décrit, celui-ci comporte un dispositif de refroidissement qui utilise de l'air comme moyen de refroidissement. A cet effet, l'embrayage comporte, sur le côté du plateau de pression situé à l'opposé du disque d'embrayage, des reliefs superficiels qui, d'une part, augmentent la surface de rayonnement thermique du plateau de pression et, d'autre part, améliorent l'échange thermique avec l'air qui se trouve dans le carter d'embrayage et avec celui qui balaie le plateau de pression. On connaît également, des documents DE-A1 26 33 973 et DE-A1 26 44 222, des dispositifs de refroidissement pour embrayages à friction humide, dans lesquels l'embrayage se trouve dans un carter où est placé un liquide de refroidissement, comme par exemple une huile de refroidissement, de façon que le volant moteur de l'embrayage ou le plateau de pression plonge dans ce moyen de refroidissement liquide ou puisse en être arrosé lors du fonctionnement. Dans ce contexte, l'invention a pour but de fournir un embrayage à friction présentant un meilleur comportement thermique en fonctionnement. Ce but est atteint en ce que le dispositif de refroidissement de l'embrayage comporte des canaux de refroidissement par liquide dans le plateau d'entraînement et le plateau de pression et qui sont reliés à un dispositif d'alimentation en liquide de refroidissement. L'invention propose également un dispositif de propulsion pour véhicules automobiles, comprenant un seul système de refroidissement par liquide pour le moteur à combustion interne et pour un embrayage à friction. Conformément à l'invention, un embrayage à friction de structure sensiblement classique, comprenant un plateau d'entraînement (volant moteur), au moins un plateau de pression, au moins un disque d'embrayage et au moins un ressort de pression d'embrayage, est donc doté d'un dispositif de refroidissement dont les canaux de circulation du liquide de refroidissement passent dans le plateau d'entraînement, dans le plateau de pression et/ou dans un plateau séparateur et sont reliés à un dispositif d'alimentation en liquide de refroidissement. Il peut être prévu de donner la forme de méandres aux canaux de refroidissement qui traversent les éléments constitutifs de l'embrayage. Il est également avantageux que les canaux de refroidissement se trouvent le plus près possible des garnitures de friction. Il peut également être prévu que les canaux de refroidissement puissent être reliés à des conduites aller et retour qui passent dans l'arbre d'entraînement relié au plateau d'entraînement. Ces conduites aller et retour font partie d'un circuit de liquide de refroidissement muni d'une pompe à liquide de refroidissement, ce qui permet au liquide de refroidissement d'amener à un échangeur thermique ou à des dispositifs à rayonnement thermique la chaleur dissipée par les éléments constitutifs de l'embrayage. L'embrayage à friction de l'invention peut être conçu sous la forme d'un embrayage sec dans lequel le plateau d'entraînement prend la forme du volant moteur d'un moteur à combustion interne. Cependant, on peut aussi utiliser avantageusement un embrayage à friction humide pourvu de canaux de refroidissement par liquide. L'embrayage peut être conçu en vue de transmettre des couples d'entraînement très élevés ou sous la forme d'un embrayage double ou d'un embrayage double-disque. L'embrayage à friction refroidi par des canaux de refroidissement par liquide peut également faire partie du dispositif de propulsion d'un véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne, une boîte de vitesses et un embrayage de démarrage placé entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses. Ce dispositif de propulsion dispose également d'une pompe qui, dans un circuit primaire, refoule de l'huile-moteur afin de refroidir et de lubrifier des organes situés à l'intérieur du moteur à combustion interne. Un dispositif de filtrage et un dispositif de refroidissement peuvent être implantés sur le circuit primaire en amont de la pompe. Dans un circuit secondaire communiquant avec le circuit primaire, cette pompe alimente aussi le canal d'arrivée desservant les canaux de refroidissement de l'embrayage à friction qui sont reliés, par une conduite retour, à la conduite retour du circuit primaire de la pompe. On fait ainsi en sorte que l'huile de refroidissement et de graissage déjà disponible dans le dispositif de propulsion soit aussi utilisée à des fins de refroidissement dans l'embrayage à friction. Cela permet avantageusement, même en présence de fortes charges, d'éviter d'exposer l'embrayage à des températures très élevées telles que celles rencontrées avec les embrayages à friction classiques, par exemple lors du démarrage en côte des véhicules automobiles ou lors du démarrage de véhicules automobiles avec remorque. Pour une meilleure compréhension, la description est accompagnée de dessins illustrant des exemples de réalisation de l'invention. Ces dessins montrent sur - la figure 1, une vue d'ensemble d'un dispositif de propulsion de véhicule, avec un système de refroidissement combiné pour le moteur à combustion interne et l'embrayage à friction, et - la figure 2, une coupe transversale partielle d'un embrayage double-disque avec canaux de refroidissement par liquide. La figure 1 montre donc un dispositif de propul sion pour véhicule automobile, dans lequel le moteur à combustion interne 25 est relié à un embrayage à friction 26 par l'intermédiaire de son vilebrequin 1. Le côté sortie de l'embrayage à friction 26 est accouplé à l'arbre primaire 2 d'une boîte de vitesses 27 qui, de manière connue en soi mais non représentée ici, entraîne les roues d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'un engrenage différentiel et d'arbres d'entraînement. Ce dispositif de propulsion pour véhicule automobile comporte, pour le moteur à combustion interne 25, un système de refroidissement par liquide qui comprend un circuit primaire de refroidissement constitué des conduites 28, 29 permettant de refouler un agent de refroidissement et de graissage, par exemple une huile-moteur, au moyen d'une pompe 17. De préférence, ce circuit primaire 28, 29 comprend aussi un dispositif de filtrage 24 et un dispositif de refroidissement séparé 32. De plus, le circuit primaire 28, 29 est relié à un circuit secondaire 16, 30 qui sert à amener l'agent de refroidissement dans les conduites aller et retour des canaux de refroidissement de l'embrayage à friction refroidi par liquide et à l'en évacuer. Dans cet exemple de réalisation, le liquide de refroidissement pénètre dans les conduites aller et retour de l'embrayage à friction et en sort de préférence par des trous pratiqués dans le vilebrequin 1 du moteur à combustion interne. La structure du dispositif de propulsion et celle du système de refroidissement montrent que, de manière très avantageuse, aussi bien le moteur à combustion interne 25 que l'embrayage à friction 26 peuvent être refroidis avec un seul agent de refroidissement et de graissage. La figure 2 montre la structure d'un embrayage double-disque en coupe transversale schématique. De manière connue, le plateau d'entraînement, en l'occurrence le volant moteur 3, est solidarisé en rotation avec le vilebrequin 1 au moyen d'éléments de fixation 23, le volant moteur 3 prenant appui, par l'intermédiaire d'un palier 13, sur l'arbre primaire 2 de boîte de vitesses qui supporte aussi les deux disques d'embrayage 6, 7. Dans la zone de sa périphérie extérieure, le volant moteur 3 proprement dit est relié à un plateau séparateur 4, dans cet exemple de réalisation côté boîte de vitesses, le premier disque d'embrayage 6 muni de ses garnitures de friction étant disposé entre eux. Il est également prévu un plateau de pression 5 qui, tout comme le plateau séparateur 4, est solidarisé en rotation au volant moteur 3. Enfin, entre le plateau séparateur 4 connu et le plateau de pression 5 est disposé le second disque d'embrayage 7. Pour actionner l'embrayage, un levier de commande de débrayage 9 monté dans une butée de débrayage 8 est déplacé axialement par rapport à l'arbre primaire 2 de la boîte de vitesses, de sorte qu'un ressort diaphragme 10 relié au levier de commande de débrayage 9 et en appui contre le carter d'embrayage 12 agit sur le plateau de pression 5. Le plateau de pression 5 est ainsi dévié axialement en direction du vilebrequin 1, de sorte que, par l'intermédiaire du disque d'embrayage 7 et du plateau séparateur 4, une force de pression est aussi exercée sur le disque d'embrayage 6 et sur le volant moteur 3. L'invention prévoit donc de créer des canaux d'agent de refroidissement 19 à 22 dans le volant moteur 3, dans le plateau séparateur 4 et/ou dans le plateau de pression 5. Comme le montre le canal de refroidissement 21 du volant moteur 3, les canaux de refroidissement doivent se trouver de préférence le plus près possible des garnitures de friction de l'embrayage, c'est-à-dire à leur proximité immédiate. En tout cas, le liquide de refroidissement doicirculer dans un canal fermé à l'intérieur de l'élémen- concerné de l'embrayage. En outre, il peut être prévu que, dans les éléments constitutifs 3, 4, 5 de l'embrayage, les canaux de refroidissement suivent un tracé sensiblement en forme de méandres (canal de refroidissement 20) ou soient parallèles entre eux (canal de refroidissement 22). Lorsque cela est possible, les canaux de refroidissement peuvent n'être prévus que dans un seul des éléments constitutifs cités de l'embrayage. Les canaux de refroidissement 19 à 22 sont alimentés en agent de refroidissement par une conduite aller 18 qui passe dans le volant moteur 3 et dans l'arbre d'entraînement 1. Selon la figure 1, cette conduite aller 18 est reliée à la conduite d'alimentation 16 du circuit secondaire d'alimentation en agents de graissage et de refroidissement. Le canal de retour non représenté du système de refroidissement de l'embrayage peut être conçu de la même façon que la conduite aller 18. REVENDICATIONS 1. Embrayage à friction, comprenant un plateau d'entraînement (3), au moins un plateau de pression (5), au moins un disque d'embrayage (6, 7), un ressort d'embrayage (10) et un dispositif de refroidissement d'embrayage, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement de l'embrayage comporte des canaux de refroidissement par liquide (19 à 22) dans le plateau d'entraînement (3) et le plateau de pression (5) et qui sont reliés à un dispositif d'alimentation en liquide de refroidissement. 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux de refroidissement (19 à 22) suivent un tracé en méandres ou sont sensiblement parallèles entre eux. 3. Embrayage à friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans les éléments constitutifs (3, 4, 5) de l'embrayage, les canaux de refroidissement (19 à 22) se trouvent à proximité des garnitures de friction. 4. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les canaux de refroidissement (19 à 22) sont reliés à une conduite aller (18) et à une conduite retour qui passent dans l'arbre d'entraînement (1) relié au plateau d'entraînement (3). 5. Embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé en ce que les conduites aller et retour (18) peuvent être alimentées en agent de refroidissement par une pompe à liquide de refroidissement (17). 6. Embrayage à friction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (1) est le vilebrequin d'un moteur à combustion interne (25), et le plateau d'entraînement (3) est le volant moteur d'un embrayage sec. 7. Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'embrayage à friction est conçu sous la forme d'un embrayage double-disque à sec, dans lequel un plateau séparateur (4) comportant des canaux de refroidissement (20) est disposé entre le plateau d'entraînement (3) et le plateau de pression (5). 8. Dispositif de propulsion d'un véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne (25), une boîte de vitesses (27), un embrayage de démarrage (26) disposé entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses, et un système de refroidissement par liquide et de graissage pour le moteur à combustion interne, caractérisé en ce que le système de refroidissement et de graissage comprend une pompe d'agent de refroidissement (17) qui alimente en huile-moteur le moteur à combustion interne dans un circuit primaire (28, 29) et des canaux de refroidissement (19 à 22) de l'embrayage de démarrage (26) dans un circuit secondaire (16, 30). 9. Dispositif de propulsion selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un dispositif de filtrage (24) et un dispositif de refroidissement (radiateur d'huile 32) sont implantés sur le circuit primaire (28, 29).