Brevet FR2818716A1 — publié le 20020628

DISPOSITIF DE TRANSMISSION ET DE MAINTIEN DU COUPLE DE ROTATION ENTRE UN PREMIER ARBRE ET DEUX ARBRES SECONDAIRES COAXIAUX La présente invention concerne un dispositif de transmission et de maintien du couple de rotation entre un premier arbre et deux arbres secondaires montés coaxialement l'un par rapport à l'autre. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de transmission et de maintien du couple de rotation entre le vilebrequin d'un moteur thermique et deux arbres d'entrée d'une boîte de vitesses montés coaxialement l'un par rapport à l'autre. Ce type de dispositifs est déjà connu de l'art antérieur, notamment par le document brevet EP 0292456 qui décrit un ensemble comportant un premier plateau d'embrayage qui est relié à un premier arbre d'entrée d'une boite de vitesses d'un véhicule automobile, un premier plateau de pression qui est déplaçable linéairement, un second plateau de pression qui est relié de manière fixe au volant moteur du véhicule, un second plateau d'embrayage qui est situé entre le premier et le second plateaux de pression et relié à un second arbre d'entrée de la boite de vitesses, et dans lequel le premier plateau de pression peut être alternativement pressé contre les plateaux d'embrayage et mis dans une position intermédiaire dans laquelle aucun des plateaux d'embrayage n'est pressé par le premier plateau de pression. Des éléments sphériques sont situés annulairement autour du premier plateau de pression formant ainsi un moyen de transmission de couple entre le volant et le premier plateau de pression. Ces dispositifs ont connu des développements importants visant à en augmenter leurs performances en termes de simplicité d'utilisation, de réduction de leur encombrement longitudinal, d'efficacité de fonctionnement. Ainsi, les développements récents conduisent à de nombreux dispositifs permettant d'éviter la rupture de couple susceptible d'intervenir lors du passage d'un rapport à un autre et autorisant des passages de vitesse plus rapides pour toutes les allures de marche avant du véhicule, dispositifs particulièrement adaptés à l'utilisation avec une boîte de vitesses mécanique. L'invention a alors pour but de proposer un dispositif de ce type dont l'encombrement soit réduit et sans que cela nuise à son efficacité de fonctionnement. Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif de transmission et de maintien du couple de rotation entre un premier arbre et deux arbres secondaires montés coaxialement l'un par rapport à l'autre, notamment entre le vilebrequin d'un moteur thermique et deux arbres d'entrée d'une boîte de vitesses montés coaxialement l'un par rapport à l'autre, comprenant un volant moteur lié à rotation au premier arbre, un premier et un second éléments d'embrayage liés à rotation avec l'un et l'autre des arbres secondaires, au moins un premier et au moins un second éléments de pression adaptés pour être pressés respectivement contre le premier et second éléments d'embrayage sous l'action d'un fluide sous pression circulant dans un premier et second canaux distincts pratiqués dans l'un des arbres secondaires caractérisé en ce que le premier et second éléments de pression sont montés respectivement sur un support situé entre les deux éléments d'embrayage et lié à rotation avec le volant moteur et sont alignés dans un même plan parallèle au volant moteur, lorsque le fluide n'est pas sous pression. Avantageusement, le volant moteur comporte une plaque d'étanchéité enserrée entre deux plaques de fixation reliées à une couronne de démarreur et présentant chacune une rainure adaptée pour recevoir le fluide sous pression provenant des canaux distincts pratiqués dans l'un des arbres secondaires. Le fluide sous pression est ainsi acheminé sans que cela ne nécessite un usinage compliqué du volant moteur. De préférence, le dispositif selon l'invention comporte au moins un joint d'étanchéité, du type joint à lèvres, intercalé entre l'un des arbres secondaires et le volant moteur afin de laisser circuler le fluide sous pression des canaux pratiqués dans l'un des arbres secondaires vers les rainures pratiquées dans les plaques de fixation du volant moteur. Selon une variante avantageuse, la plaque d'étanchéité a un diamètre égal à celui des deux plaques de fixation l'enserrant à la hauteur du joint près, ce qui permet d'avoir une bonne répartition des masses sur le volant moteur. Cette quasi-égalité de diamètre facilite également l'usinage des plaques de fixation car un simple surfaçage est nécessaire pour l'une des deux plaques. De préférence encore, le support comporte une paroi circulaire vissée au volant moteur, ce qui facilite sa mise en place. Avantageusement, le support une couronne de forme générale annulaire sensiblement parallèle au volant moteur. Avantageusement encore, cette couronne comporte deux masselottes identiques disposées symétriquement par rapport à la paroi circulaire et sur lesquelles sont montés les éléments de pression. Avantageusement encore, le support comporte deux canaux reliés à ceux pratiqués dans l'arbre secondaire. L'arrivée du fluide sous pression est de cette manière encore facilitée. Selon une variante de l'invention, chacun des canaux du support présente une rainure réalisée sur un des bords du support. Il est ainsi plus aisé d'usiner le support. Selon cette variante, le dispositif comporte une plaquette d'étanchéité fixée contre le bord du support présentant une rainure. Avantageusement et selon l'invention, l' (es) élément (s) de pression est (sont) un (des) piston (s). Avantageusement encore, au moins un des éléments d'embrayage comporte un plateau d'embrayage sur lequel est fixé en étant tourné vers lui un étrier délimitant une cavité de forme adaptée pour recevoir l'élément de pression. Avantageusement, le dispositif comporte deux éléments de pression pour être pressés contre le premier et/ou le second élément (s) d'embrayage, ce qui permet d'augmenter la surface de contact entre les élemnts de pression et d'embrayage et donc facilite la transmission d'un couple même important. L'invention trouve application dans une transmission de véhicule automobile. D'autres détails et caractéristiques avantageuses ressortiront ci-après à la lecture de la description détaillée d'un exemple de réalisation faite en référence aux figures 1 à 2 qui représentent respectivement : figures la et lb : une vue en coupe longitudinale et transversale d'un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention à l'arrêt ; figures 2a à 2d : une vue en coupe longitudinale du dispositif selon l'invention selon différentes phases de fonctionnement ; figure 3 : une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention à l'arrêt. Le dispositif 1 selon l'invention, représenté aux figures la et lb, comprend tout d'abord un premier et deuxième éléments d'embrayage 2,3 comprenant chacun dans leur partie centrale une couronne cannelée intérieurement 21,31 qui coopère respectivement avec un pignon 41,51 solidaire du premier et second arbres d'entrée 4,5 d'une boite de vitesses, montés coaxialement l'un par rapport à l'autre. Des roulements à bille 45 sont implantés entre ces deux arbres 4,5 afin qu'il y ait une meilleure indépendance de couple de rotation entre eux. Les pignons des rapports pairs, non représentés, sont disposés sur le premier arbre d'entrée 4 et ceux impairs, également non représentés, sont disposés sur le deuxième arbre d'entrée 5 coaxial. Le premier arbre d'entrée 4 comporte deux canaux distincts 42,43 pratiqués longitudinalement en son centre. Ces canaux 42,43 sont coudés à une de leurs extrémités et débouchent à proximité de la partie terminale 44 de l'arbre d'entrée 4 la plus proche du moteur thermique. L'autre de leurs extrémités est reliée à une source de fluide hydraulique non représentée. Un volant moteur 6, lié à rotation avec le vilebrequin d'un moteur thermique non représenté, est monté autour du premier arbre d'entrée 4 également à proximité de la partie terminale 44 de l'arbre d'entrée 4. Le volant moteur 6 comporte une plaque d'étanchéité 61 enserrée entre deux plaques de fixation 62,63 reliées à la couronne de démarreur 7 du moteur thermique. Le diamètre de la plaque d'étanchéité 61 est sensiblement égal à celui des deux plaques de fixation 62,63 à la hauteur de joints d'étanchéité 8 près. Avec ces dimensions, un bon équilibrage des masses autour de l'axe de rotation du volant moteur 6 est réalisé. Les joints d'étanchéité 8, du type joint à lèvres, sont disposés entre le volant moteur 6 en étant monté serré contre sa paroi interne 64 et le premier arbre d'entrée 4 en étant monté glissant sur ce dernier. Ces joints 8 permettent l'acheminement du fluide sous pression des canaux 42,43 vers des rainures 621,631 pratiquées dans le volant moteur 6. Ces rainures 621,631 viennent en contact avec la plaque d'étanchéité 61 de manière à délimiter des canaux eux-mêmes prolongés par des canaux 622,632 sensiblement perpendiculaires dont l'un 622 comprend l'orifice pratiqué dans la plaque 61. Sur le volant moteur 6 est vissée au moyen de vis de fixation disposées à 600 une paroi circulaire 91 d'un support 9 qui comporte une couronne 92 de forme générale annulaire sensiblement parallèle au volant moteur 6. Cette couronne 92 comporte deux masselottes identiques 921, 922 disposées symétriquement par rapport à la paroi circulaire 91. La couronne 92 est disposée entre les deux éléments d'embrayage 2,3. Le support 9 comporte deux canaux 931,932 pratiqués au centre de la paroi circulaire 91 et dont une des extrémités coïncide avec celle débouchante des canaux 622,632 pratiqués dans le volant moteur 6. Chacun des canaux 931,932 du support 9 présente une rainure 931a, 932a réalisée en bordure du support et délimitée par une plaquette 94,95 soudée au support 9 entre les deux masselottes 921,922. L'autre extrémité des canaux 931,932 débouche de part et d'autre de chacune des deux masselottes 921,922 sur la paroi frontale 101,111 d'une paire d'éléments de pression sous la forme de pistons 10,11 de forme identique à section transversale en U. Lorsque le fluide circulant dans les canaux 931,932 n'est pas sous pression, les pistons (10, 11) sont alignés dans un même plan parallèle P, P'et sont en contact avec les masselottes 921,922. Les autres parois latérales 102,112 des pistons coulissent contre celles de cavités 22,32 formées respectivement par le premier et le second éléments d'embrayage 2,3 comprenant chacun un étrier 23,33 fixé à un plateau d'embrayage 24,34 par l'intermédiaire de vis non représentées. Des ressorts 13 représentés schématiquement sont insérés entre la paroi frontale 101,111 des pistons 10,11 et les parois des cavités 22,32 qui leur font face. La fonction de ces ressorts 13 va être décrite ultérieurement. Ces ressorts 13 sont revêtus avantageusement d'une couche de phosphate ce qui réduit le frottement avec les parois des éléments d'embrayage et donc leur usure au cours du temps. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention qui vient d'être décrit va maintenant être expliqué en référence aux figures 2a à 2d. Lorsque le couple en rotation doit être transmis du volant moteur 6 à l'arbre d'entrée 5 de la boîte de vitesses (phase d'embrayage), un actionneur non représenté commande la source de pression de manière à ce qu'elle envoie du fluide sous pression dans le canal 42. Ce fluide sous pression parcourt respectivement les canaux 621,931 décrits ci-dessus et relié au canal 42 , tel que représenté à la figure 2a en couleur foncée, et fait coulisser en translation les pistons 10 qui viennent se presser respectivement contre l'étrier 23 et le plateau d'embrayage 24. Une fois les deux pistons 10 en butée contre ces derniers le volant moteur 6 et l'arbre d'entrée 5 sont liés à rotation et le couple provenant du vilebrequin moteur est directement transmis à l'arbre 5. Lorsque la source de pression cesse d'alimenter le canal 42 les pistons 10 reviennent dans leur position initiale c'est-à-dire contre la masselotte 921 (figure 2b) et le couple de rotation provenant du vilebrequin cesse d'être transmis à l'arbre d'entrée 5 (phase de débrayage). De manière analogue, lorsque le couple en rotation doit être transmis du volant moteur 6 à l'arbre d'entrée 4 de la boîte de vitesses (phase d'embrayage), un actionneur non représenté commande également la source de pression de manière à ce qu'elle envoie du fluide sous pression dans le canal 43, tel que représenté à la figure 2c en couleur foncée, et fait coulisser en translation les pistons 11 qui viennent se presser respectivement contre l'étrier 33 et le plateau d'embrayage 34. Lorsque la source de pression cesse d'alimenter le canal 43, les pistons 11 reviennent dans leur position initiale c'est-à-dire contre la masselotte 922 (figure 2b) et le couple de rotation provenant du vilebrequin cesse d'être transmis à l'arbre d'entrée 4 (phase de débrayage). Bien évidemment, il est possible de commander la source de pression de sorte que les deux canaux 42,43 soient alimentés simultanément, alternativement ou avec un léger décalage temporel programmé en fonction du passage de rapports de vitesses souhaité. Le dispositif selon l'invention représenté à la figure 3, est un autre mode de réalisation moins encombrant que celui représenté aux figures 1 et la. Le support 9 selon l'invention comprend une seule et unique masselotte 921. Sur cette masselotte 921 sont montés en tant qu'éléments de pression deux pistons 10,11 dont la translation sous l'action du fluide hydraulique se fait selon une direction perpendiculaire aux arbres d'entrée 4,5 de la boite. L'élément d'embrayage 3 est quant à lui lié à l'arbre d'entrée de boite 5 coaxial par des vis de fixation non représentées angulairement réparties. Il va de soi que différents modes de réalisation d'un tel dispositif peuvent être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention et permettre d'obtenir un encombrement réduit par l'agencement selon un même plan des éléments de pression, eux-mêmes étant montés sur un support situé entre les deux éléments d'embrayage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission et de maintien du couple de rotation (1) entre un premier arbre et deux arbres secondaires (4,5) montés coaxialement l'un par rapport à l'autre, notamment entre le vilebrequin d'un moteur thermique et deux arbres d'entrée d'une boîte de vitesses montés coaxialement l'un par rapport à l'autre, comprenant un volant moteur (6) lié à rotation au premier arbre, un premier et un second éléments d'embrayage (2,3) liés à rotation avec l'un et l'autre des arbres secondaires, au moins un premier et au moins un second éléments de pression (10,11) adaptés pour être pressés respectivement contre le premier et second éléments d'embrayage sous l'action d'un fluide sous pression circulant dans un premier et second canaux (42,43) distincts pratiqués dans l'un des arbres secondaires caractérisé en ce que le premier et second éléments de pression (10,11) sont montés respectivement sur un support (9) situé entre les deux éléments d'embrayage et lié à rotation avec le volant moteur, et sont alignés dans un même plan parallèle (P, P') au volant moteur, lorsque le fluide n'est pas sous pression. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volant moteur (6) comporte une plaque d'étanchéité (61) enserrée entre deux plaques de fixation (62,63) reliées à une couronne de démarreur (7) et présentant chacune une rainure (621,631) adaptée pour recevoir le fluide sous pression provenant des canaux distincts pratiqués dans l'un des arbres secondaires. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un joint d'étanchéité (8), du type joint à lèvres, intercalé entre l'un des arbres secondaires (4) et le volant moteur (6) afin de laisser circuler le fluide sous pression des canaux pratiqués dans l'un des arbres secondaires vers les rainures pratiquées dans les plaques de fixation du volant moteur. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque d'étanchéité a un diamètre égal à celui des deux plaques de fixation l'enserrant, à la hauteur du joint près. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support comporte une paroi circulaire (91) vissée au volant moteur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support comporte une couronne (92) de forme générale annulaire sensiblement parallèle au volant moteur 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couronne comporte deux masselottes (921,922) identiques disposées symétriquement par rapport à la paroi circulaire et sur lesquelles sont montés les éléments de pression. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support comporte deux canaux (931,932) reliés à ceux pratiqués dans l'arbre secondaire. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des canaux du support présente une rainure (931a, 932a) réalisée sur un des bords du support. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une plaquette d'étanchéité (94) fixée contre le bord du support présentant une rainure. Il. Dispositif selon quelconque l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l' (es) élément (s) de pression est (sont) un (des) piston (s) (10,11). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments d'embrayage (2,3) comporte un plateau d'embrayage (24,34) sur lequel est fixé en étant tourné vers lui un étrier (23,33) délimitant une cavité (22,32) de forme adaptée pour recevoir l'élément de pression (10, 11). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments de pression pour être pressés contre le premier et/ou le second élément (s) d'embrayage. 14. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans une transmission de véhicule automobile.