Brevet FR2810705A1 — publié le 20011228

La présente invention concerne un dispositif de transmission et de conversion de couple notamment pour véhicule automobile. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif de transmission et de conversion de couple moteur disposé entre un moteur thermique et une boîte de vitesses robotisée ou automatique comprenant deux ensembles d'embrayage, pour la commande chacun d'un arbre primaire distinct de la boîte de vitesses. L'ensemble du premier embrayage est globalement établi annulairement autour du second embrayage permettant avantageusement de réduire l'encombrement axial d'un tel dispositif constitué de deux embrayages. Bien que les dispositifs de ce type soient connus et utilisés depuis de nombreuses années, ils continuent de faire l'objet de développements visant à en augmenter les performances, notamment en vue d'une plus grande simplicité, d'une réduction en encombrement et d'une plus grande efficacité. Ainsi, l'invention a pour but de proposer un dispositif de transmission et de conversion de couple moteur dans lequel la rupture de couples intervenant classiquement lors du passage d'un rapport de vitesses à un autre peut être évitée, autorisant en outre des passages de vitesses plus rapides pour toutes les allures de marche avant du véhicule. A effet, la présente invention a pour objet un dispositif de transmission et de conversion de couple moteur disposé entre un moteur thermique et une boîte de vitesses comprenant deux ensembles d'embrayage désignés premier et second embrayage, pour la commande chacun d'un arbre primaire distinct de la boîte de vitesses, les deux arbres primaires étant montés coaxiaux et l'ensemble du premier embrayage étant globalement établi annulairement autour du second embrayage, caractérisé en ce que les deux ensembles d'embrayage sont constitues d'embrayages à friction dont l'un des ensembles est commandé par une butée d'embrayage montée coulissante sur l'un des arbres primaires et dont l'autre ensemble est commandé par un fluide sous pression apte à déplacer axialement un plateau de friction constituant cet ensemble. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention: - des deux embrayages est associé à un arbre primaire sur lequel sont disposés pignons des rapports pairs de la boîte de vitesses et l'autre embrayage à un second arbre primaire sur lequel sont disposés les pignons des rapports impairs. - le dispositif comporte un premier embrayage constitué d'un plateau de friction engrenant avec un pignon solidaire d'un des arbres primaires apte à coopérer par friction avec une surface plane réalisée sur un volant moteur au moyen d'un plateau de pression mobile axialement par l'intermédiaire d'un diaphragme monté en compression entre la butée un flasque formant couvercle du premier embrayage, ledit plateau de pression étant pourvu de protubérances axiales disposées sur la face opposée la face de friction de manière équidistante sur la périphérie du plateau, délimitant un espace à l'intérieur duquel est logé l'ensemble du second embrayage ; - le second embrayage est constitué d'un plateau friction qui engrène avec un pignon solidaire du second arbre primaire apte ' coopérer par friction avec une surface plane réalisée sur une pièce métallique fixée sur un flasque formant couvercle pour ce second embrayage ; la mise en friction est réalisée au moyen d'un second plateau de pression présentant la forme d'une couronne, mobile axïalement dans un évidement formé par le flasque et la pièce métallique, sous la poussée d'un fluide sous pression remplissant une chambre formée entre l'une des faces du plateau et la face interne du flasque ; ledit flasque est interposé entre le volant moteur et le couvercle du premier embrayage et fixé solidairement audit volant ; le diamètre extérieur de ladite pièce métallique inférieur au diamètre intérieur formé par les protubérances ; ledit plateau de pression du premier ensemble comporte au moins deux protubérances ; chacune des protubérances traverse le couvercle second embrayage par l'intermédiaire d'une ouverture permettant ainsi à l'extrémité libre de ladite protubérance de coopérer avec le diaphragme du premier embrayage ; - au moins un ressort de rappel en position débrayée est disposé à la périphérie du plateau de friction et prend appui respectivement sur les faces de friction de l'ensemble d'embrayage ; - le fluide sous pression est amené par un circuit hydraulique relié à une pompe via un distributeur. - le circuit hydraulique est formé par un premier canal formé dans le couvercle du second ensemble d'embrayage et un second canal réalisé dans butée d'embrayage. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant à la figure unique annexée représentant en coupe dispositif de transmission et de conversion de couple, notamment pour véhicule automobile, selon la présente invention. a représenté à la figure unique, un dispositif de transmission et de conversion de couple moteur (1) disposé entre le moteur thermique et la boîte de vitesses, non représenté, comprenant deux ensembles d'embrayage 2 et 3, désignés dans la suite premier et second embrayage, pour la commande chacun d'un arbre primaire distinct 4 et 5 de la boîte de vitesses. L'ensemble du premier embrayage 2 est globalement établi annulairement autour du second embrayage permettant avantageusement de réduire l'encombrement axial d'un tel dispositif constitué de deux embrayages. Selon la présente invention, les deux arbres primaires 4 et 5 de la boîte de vitesses sont montés coaxiaux de telle sorte que le premier des deux embrayages 2 est associé à un premier arbre primaire 4 sur lequel sont disposés les pignons des rapports pairs, non représentés, et le second embrayage 3 au second arbre secondaire 5 sur lequel sont disposés les pignons des rapports impairs, également non représentés. A cet effet, une des extrémités de l'arbre primaire 4 est pourvue d'un pignon 6 engrenant avec une couronne 7 cannelée intérieurement montée solidaire d'un plateau de friction 8 constituant le premier embrayage 2. Ce plateau friction 8 comporte de manière classique deux garnitures 9 et 10 disposées de part et d'autre dudit plateau 8, chacune de ces garnitures 9 et étant apte coopérer par friction avec une surface plane 11, 12 respectivement d'un volant moteur 13 associé en rotation, par l'intermédiaire de visseries 14, vilebrequin 15 du moteur thermique représenté en silhouette et d'un plateau pression 16. La mise en friction des garnitures 9 et 10 contre la surface plane 1 du volant moteur est réalisée classiquement par ledit plateau de pression 1 mobile axialement par l'intermédiaire d'un diaphragme 17 monté en compression entre une butée 18 et un flasque 19 réalisé en tôle formant couvercle du premier embrayage 2 monté solidaire du volant moteur 13 au moyen de visseries 20. De manière avantageuse, comme déjà mentionné ci-dessus l'ensemble du second embrayage 3 est logé complètement à l'intérieur du couvercle 19 du premier embrayage 2. Ainsi, à proximité du pignon 6 du premier arbre primaire est disposée l'extrémité du second arbre primaire 5 qui est également pourvue d'un pignon 21 cannelé qui engrène avec une seconde couronne 22 cannelée intérieurement montée solidaire d'un second plateau de friction 23 constituant le second embrayage 3. Ce second plateau de friction 23 comporte de manière classique deux garnitures 24 et 25 disposées de part et d'autre de ce dernier, chacune de ces garnitures étant apte à coopérer par friction avec une surface plane 26 et 27 respectivement constituée par le fond d'une pièce métallique présentant la forme d'un U monté solidaire, par l'intermédiaire de visseries flasque 30 formant couvercle pour ce second embrayage et d'un second plateau de pression 31. Le flasque 30 est interposé entre le volant moteur 13 et le couvercle 19 du premier embrayage 2 et fixé audit volant au moyen desdites vis 20 comme visible sur la figure unique. Le flasque 30 et la pièce métallique sont associés de manière former un évidemment 32 à l'intérieur duquel peut coulisser axialement à la manière d'un piston le plateau de pression 31 présentant la forme d'une couronne, comme visible sur figure unique. A cet effet, le piston ou plateau de pression 31 est mobile par l'intermédiaire d'un fluide sous pression engagé dans une chambre A formée entre l'une des faces du piston et la face interne 30a du flasque Ladite chambre A est alimentée en fluide par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique 33 formé par un canal 34 réalisé dans le flasque 30 coopère avec un second canal 35 réalisé par exemple dans la butée 18. Ce second canal 35 est relié avantageusement à un distributeur 50 puis à une pompe 60 afin de commander le déplacement dans un des deux sens du piston 31 correspondant respectivement à l'embrayage et au débrayage du plateau de friction 23. Avantageusement, autour du plateau de friction 23 sont disposées deux rondelles élastiques 60, 61 montées en opposition formant un ressort de rappel en position débrayée dudit plateau. Selon une variante de réalisation, les deux rondelles 60,61 peuvent être remplacées par plusieurs ressorts à spirale disposés autour du plateau de friction, chacun de ces ressorts de rappel prenant appui respectivement sur les faces de friction 26, 27 de l'ensemble d'embrayage Par ailleurs, la butée 18 est montée coulissante sur le second arbre primaire 5 au moyen d'une fourchette, non représentée, pilotée par un actionneur fonction d'informations issues d'un calculateur, permettant de commander le premier ensemble d'embrayage 2 lors de son déplacement. Afin de loger l'ensemble du second embrayage 3 à l'intérieur du premier embrayage, comme mentionné plus haut dans la description, le premier plateau pression 16 est pourvu de protubérances 40 axiales disposées sur la face opposée à la face de friction et de manière équidistante sur la périphérie de celle '. Chacune de ces protubérances 40 traverse le couvercle du second embrayage par l'intermédiaire d'une ouverture 41 réalisée sur le second couvercle 30 permettant ainsi à l'extrémité libre de chacune ces dernières de coopérer avec le diaphragme 17 du premier ensemble d'embrayage 2. De manière avantageuse, le plateau de pression 16 pourvu d'au moins deux protubérances-, de préférence, les protubérances sont nombre de trois, disposées de manière équidistante sur la périphérie du plateau 16. Ladite pièce métallique 28 comporte un diamètre extérieur qui est inférieur au diamètre intérieur formé par les protubérances 40. Le fonctionnement de l'ensemble synchroniseur ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué. Le dispositif selon la présente invention reçoit le couple moteur à transmettre aux roues du véhicule via le volant moteur 13 directement associé aux deux ensembles d'embrayage 2 et 3. Grâce au dispositif selon l'invention, en fonction du rapport de vitesse à passer, c'est-à-dire un rapport pair ou impair, la butée ou le plateau de pression du second embrayage va être déplacée l'intermédiaire respectivement d'une fourchette ou d'un circuit hydraulique 33 afin de commander l'embrayage et le débrayage d'un des deux ensembles 2 et 3 constituant le dispositif, par exemple dans le cas du passage d'un rapport supérieur, le dispositif permet de faire croître le couple transmis sur le rapport de vitesse supérieur par l'embrayage associé à ce rapport, en même temps que décroît le couple transmis par l'autre embrayage sur le rapport de vitesse antérieur, transmettant ainsi aux roues du véhicule un couple total sensiblement constant. pilotage des deux embrayages est facilité par une commande indépendante l'une de l'autre. Par ailleurs, un tel dispositif de transmission et de conversion de couple utilisant butée 18 et un circuit hydraulique 33 pour le déplacement du second plateau de pression permet d'exécuter en même temps opérations d'embrayage et de débrayage réduisant donc la durée d'un passage. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que le dispositif de la présente invention est relativement simple à réaliser. Par ailleurs, contrairement à la situation rencontrée dans 'art antérieur avec des dispositifs n'utilisant qu'un seul embrayage, il est possible avec un dispositif selon la présente invention de permettre au véhicule de rouler en cas de panne d'un des deux embrayages. De plus, la maintenance des deux embrayages s'effectue en même temps, ceux-ci étant montés du meure côté d'un arbre. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode réalisation particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission et de conversion de couple moteur (1) disposé entre un moteur thermique et une boîte de vitesses comprenant deux ensembles d'embrayage désignés premier (2) et second embrayage (3), pour la commande chacun d'un arbre primaire distinct (4 et 5) de la boîte de vitesses ; les deux arbres primaires (4 et 5) étant montés coaxiaux et l'ensemble du premier embrayage (2) étant globalement établi annulairement autour du second embrayage (3), caractérisé en ce que les deux ensembles d'embrayage (2, 3) sont constitués d'embrayages à friction dont l'un (2) des ensembles est commandé par une butée d'embrayage (18) montée coulissante sur l'un (5) des arbres primaires (4, 5) et dont l'autre ensemble (3) est commandé par un fluide sous pression apte à déplacer axialement un plateau de friction (31)constituant cet ensemble (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un (2) des deux embrayages est associé à un arbre primaire (4) sur lequel sont disposés les pignons des rapports pairs de la boîte de vitesses et l'autre embrayage (3) à un second arbre primaire (5) sur lequel sont disposés les pignons des rapports impairs. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant un premier embrayage (2) constitué d'un plateau de friction (8) engrenant avec un pignon (6) solidaire d'un (4) des arbres primaires apte à coopérer par friction avec une surface plane (11) réalisée sur un volant moteur (13) au moyen d'un plateau de pression (16) mobile axialement par l'intermédiaire d'un diaphragme (17) monté en compression entre la butée (18) et un flasque (19) formant couvercle du premier embrayage (2), caractérisé en ce que ledit plateau de pression (16) est pourvu de protubérances (40) axiales disposées sur la face opposée à la face de friction (11) de manière équidistante sur la périphérie du plateau, délimitant un espace à l'intérieur duquel est logé l'ensemble du second embrayage (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second embrayage (3) est constitué d'un plateau de friction (23) qui engrène avec un pignon (21) solidaire du second arbre primaire (5) apte à coopérer par friction avec une surface plane (26) réalisée sur une pièce métallique (28) fixée sur un flasque (29) formant couvercle pour ce second embrayage (3) ; la mise en friction étant réalisée au moyen d'un second plateau pression (31) présentant la forme d'une couronne, mobile axialement dans évidement (32) formé par le flasque (30) et la pièce métallique (28), sous la poussée d'un fluide sous pression remplissant une chambre (A) formée entre l'une faces du plateau (31) et la face interne du flasque (30). 5. Dispositif selon la revendication caractérisé en ce que ledit flasque (30) est interposé entre le volant moteur (13) et le couvercle (19) du premier embrayage (2) et fixé solidairement audit volant. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite pièce métallique (28) comporte un diamètre extérieur qui est inférieur au diamètre intérieur formé par les protubérances (40). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ledit plateau de pression 6) du premier ensemble (2) comporte au moins deux protubérances (40). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune des protubérances (40) traverse le couvercle (30) du second embrayage par l'intermédiaire d'une ouverture (41) permettant ai ' à l'extrémité libre de ladite protubérance (40) de coopérer avec le diaphragme (17) du premier embrayage (2). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un ressort de rappel (60, 61) en position débrayée est disposé à la périphérie du plateau de friction (23) et prend appui respectivement sur les faces de friction (26, 27) l'ensemble d'embrayage (3). 10. Dispositif selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide sous pression est amené par un circuit hydraulique (33) relié à une pompe (60) via un distributeur (50). 11. Dispositif selon les revendications et 4 prises en combinaison, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (33) formé par un premier canal (34) formé dans le couvercle (30) second ensemble d'embrayage et un second canal (35) réalisé dans la butée d'embrayage (18).