Brevet FR2867820A1 — publié le 20050923

Dispositif d'alimentation en fluide hydraulique pour une boîte de vitesses de type à embrayages à frottement humide et procédé associé. La présente invention concerne l'alimentation en fluide hydraulique d'une boîte de vitesses de véhicule automobile de type à embrayages à frottement humide. Dans de telle boîte de vitesses, on prévoit généralement en entrée deux embrayages à frottement humide, imbriqués l'un dans l'autre, comportant une pluralité de disques venant en contact de frottement les uns avec les autres, de façon à assurer le passage des rapports de démultiplication de la boîte de vitesses. Généralement, les embrayages ainsi montés en entrée de la boîte de vitesses sont alimentés en fluide hydraulique par le moyeu de la boîte de vitesses sur lequel les embrayages sont montés. L'alimentation en fluide hydraulique comprend plusieurs conduites. En effet, chaque embrayage est actionné par un piston de commande soumis à la pression régnant dans une chambre de commande et à la pression antagoniste régnant dans une chambre de compensation. Il est donc nécessaire de prévoir une alimentation en fluide hydraulique pour chaque chambre de commande, une alimentation en fluide hydraulique pour chaque chambre de compensation et une alimentation en fluide hydraulique pour assurer la lubrification des disques de chaque embrayage. Dans ce type de transmission utilisé dans un véhicule automobile, le débit de lubrification nécessaire pour le fonctionnement des disques d'embrayage varie généralement considérablement selon les phases de fonctionnement. Lorsque le moyeu sur lequel sont montés les embrayages est fixe en rotation, les conduites d'alimentation en fluide hydraulique doivent être maintenues sous des pressions suffisantes pour assurer l'alimentation en fluide hydraulique dans les différentes zones concernées. Il y a lieu de noter que la situation est différente dans le cas d'un moyeu rotatif où l'huile se trouve centrifugée, modifiant ainsi les conditions d'alimentation. La conduite d'alimentation en fluide hydraulique destinée à la lubrification des embrayages devant transmettre des débits très variables suivant les phases de fonctionnement, il n'est pas possible de garantir en permanence une pression suffisante pour alimenter également les chambres de compensation agissant sur les pistons de commande. On prévoit généralement des conduites d'alimentation séparées pour résoudre cette difficulté, comme décrit par exemple dans la demande de brevet européen EP-A-1 174 633 (MANNESMANN). Il est alors nécessaire de prévoir une conduite spécifique pour la lubrification des embrayages, une conduite d'alimentation pour les chambres de compensation et deux conduites spécifiques, chacune destinée aux chambres de commande des pistons de commande. On comprend que cette solution, qui nécessite quatre conduites d'alimentation distinctes, est particulièrement complexe. L'implantation de ces conduites dans le carter de la boîte de vitesses et dans le moyeu des embrayages est particulièrement difficile et augmente le volume total de la transmission. De plus, la multiplication des conduites d'alimentation distinctes entraîne une multiplication identique des connexions avec le distributeur de fluide hydraulique. La présente invention a pour objet de résoudre ces difficultés et de proposer un dispositif d'alimentation en fluide hydraulique qui soit plus simple à implanter dans une boîte de vitesses et qui en réduise le coût de fabrication. A cet effet, le dispositif d'alimentation en fluide hydraulique est adapté à une boîte de vitesses de véhicule automobile de type à embrayages à frottement humide, ladite boîte de vitesses comprenant un premier embrayage et un second embrayage, chaque embrayage étant actionné par un piston de commande soumis à la pression régnant dans une chambre de commande et dans une chambre de compensation. Le dispositif comprend un moyen d'alimentation en fluide hydraulique et des conduites d'alimentation disposées dans un moyeu fixe. Les embrayages sont tournants par rapport au moyeu. La conduite d'alimentation de la chambre de commande du piston du premier embrayage communique avec la chambre de compensation du piston du second embrayage, une conduite d'alimentation de la chambre de commande du piston du second embrayage communiquant avec la chambre de compensation du piston du premier embrayage. Avec un tel dispositif, il devient ainsi possible d'alimenter, de manière croisée, la chambre de compensation du piston de commande d'un embrayage simultanément avec la chambre de commande du piston de commande de l'autre embrayage permettant ainsi de supprimer une conduite d'alimentation et une connexion au moyen d'alimentation en fluide hydraulique. En d'autres termes, la conduite destinée à l'alimentation de la chambre de commande du piston d'un embrayage est également destinée à l'alimentation de la chambre de compensation du piston de l'autre embrayage. De préférence, la conduite d'alimentation de la chambre de commande du piston du premier embrayage comprend une dérivation pour communiquer avec la chambre de compensation du piston du second embrayage, en aval d'une dérivation pour communiquer avec la chambre de commande du piston du premier embrayage. La dérivation pour communiquer avec la chambre de compensation du piston du second embrayage est avantageusement disposée à l'intérieur du moyeu. Dans un mode de réalisation préférée, la conduite d'alimentation de la chambre de commande du piston du second embrayage communique avec la chambre de compensation du piston du premier embrayage par l'intermédiaire d'un moyen de connexion hydraulique disposé entre lesdites chambres de commande et de compensation. Avantageusement, le moyen de connexion hydraulique comprend un orifice disposé au niveau de la cloche du second embrayage. Un tel dispositif est particulièrement économique. En effet, l'alimentation de la chambre de compensation du premier embrayage s'effectue par l'intermédiaire d'un simple orifice au niveau de la cloche d'embrayage. Le dispositif d'alimentation peut comprendre, en outre, une conduite d'alimentation pour la lubrification des embrayages. Le dispositif présente, ainsi l'avantage d'avoir une alimentation de lubrification en huile des embrayages dissociée de l'alimentation des chambres d'alimentation et de compensation des pistons de commande des embrayages. L'invention concerne également un procédé d'alimentation en fluide hydraulique d'un embrayage de boîtes de vitesses de véhicule automobile à frottement humide, ladite boîte de vitesses comprenant un premier embrayage et un second embrayage, chaque embrayage étant actionné par un piston de commande soumis à une pression dans une chambre de commande et dans une chambre de compensation. Le procédé comprend les étapes au cours desquelles on alimente la chambre de compensation du piston du second embrayage par l'alimentation de la chambre de commande du piston du premier embrayage lorsque le premier embrayage est actionné et, on alimente la chambre de compensation du piston du premier embrayage par l'alimentation de la chambre de commande du piston du second embrayage lorsque le second embrayage est actionné. On alimente une chambre de compensation du piston d'un embrayage de préférence simultanément avec l'alimentation de la chambre de commande du piston de l'autre embrayage. Dans un mode de mise en oeuvre, on alimente, en outre, une conduite destinée à la lubrification des embrayages. Avantageusement, on fait varier le débit de fluide hydraulique pour la lubrification des embrayages en fonction des phases d'utilisation. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation détaillé décrit à titre d'exemple nullement limitatif, et illustré par le dessin annexé, représentant une vue en coupe partielle d'une boîte de vitesses de véhicule automobile montrant le montage de deux embrayages à frottement humide à l'entrée de la boîte de vitesses. La boîte de vitesses, référencée 1 dans son ensemble, comprend un premier embrayage multi-disques 2 situé radialement à l'extérieur d'un deuxième embrayage multi-disques 3. L'embrayage 2 est monté sur un premier arbre primaire 4 de la boîte de vitesses 1, l'embrayage 3 étant monté sur un second arbre primaire 5. Les arbres primaires 4 et 5 sont concentriques. L'embrayage 2 peut être serré par le déplacement axial d'un piston de commande 6 qui vient appuyer par une portion radiale annulaire 6a sur les disques 2a de l'embrayage 2 par l'intermédiaire de plateaux 2b. Le piston de commande 6 de déplace à l'intérieur d'une cloche d'embrayage 7, montée fixement sur un moyeu tournant 8. L'embrayage 3 peut être également serré par le déplacement axial d'un piston de commande 9 qui vient appuyer par une portion radiale annulaire 9a sur les disques 3a de l'embrayage 3 par l'intermédiaire de plateaux 3b. Le piston de commande 9 se déplace à l'intérieur d'une cloche d'embrayage 10, qui est fixée sur le moyeu tournant 8. Le piston de commande 6 se déplace par rapport au moyeu tournant 8, sous l'action d'une pression de fluide hydraulique régnant à l'intérieur d'une chambre de commande 11. La chambre de commande 11 est délimitée par l'espace axial compris entre une portion radiale 7a de la cloche d'embrayage 7, et par une portion sensiblement radiale 6b du piston de commande 6. Une rondelle-ressort 12 est disposée entre le piston de commande 6 et la cloche 10 de l'embrayage 3. La rondelle-ressort 12 est apte à s'opposer au déplacement du piston de commande 6 et une chambre de compensation 13, dans laquelle règne une pression de fluide hydraulique, permet le retour du piston de commande 6 dans sa position initiale. La chambre de compensation 13 est délimitée par l'espace axial compris entre la portion sensiblement radiale 6b du piston de commande 10 et par une portion sensiblement radiale l0a de la cloche 10. Des organes d'étanchéité, tels que des joints (non représentés), peuvent être disposés axialement entre le piston de commande 6 et la cloche 7. Un joint 14 est disposé axialement entre le piston de commande 9 et la cloche 10 pour assurer une bonne étanchéité des chambres 11 et 13. Le joint 14 est monté de façon fixe sur la cloche 10. Le piston de commande 9 se déplace par rapport au moyeu tournant 8, sous l'action d'une pression de fluide hydraulique régnant à l'intérieur d'une chambre de commande 15, délimitée par l'espace axial compris entre la portion 10a de la cloche 10 et par le piston de commande 9. Des ressorts de compression, tel que le ressort 16, sont disposés entre le piston de commande 9 et un contre-piston 17, de forme annulaire à section générale en U. Le contre-piston 17 comprend une portion radiale 17a montée rigidement à une extrémité par rapport au moyen tournant 8, et prolongée à l'autre extrémité par une portion axiale 17b se terminant au voisinage du piston de commande 9. Le ressort 16 est ainsi apte à s'opposer au déplacement du piston de commande 9 et une chambre de compensation 18, dans laquelle règne une pression de fluide hydraulique, permet le retour du piston de commande 9 dans sa position initiale. La chambre de compensation 18 est délimitée par l'espace axial compris entre le piston de commande 9 et le contre-piston 17. Le contre-piston 17 comprend, au niveau de sa portion radiale 17b, un orifice 17c permettant un écoulement du fluide hydraulique lorsque le piston de commande 9 se déplace axialement en direction du contre-piston 17. Des organes d'étanchéité, tels que des joints, peuvent également être disposés axialement entre le piston de commande 9 et la cloche 10, et axialement entre le piston de commande 9 et l'extrémité de la portion axiale 17b du contre-piston 17 pour assurer une bonne étanchéité des chambres 15 et 18. L'alimentation en fluide hydraulique s'effectue par un moyeu d'alimentation 19, fixe par rapport à un carter d'embrayage (non représenté). Le moyeu d'alimentation 19 comprend une conduite d'alimentation 20. La conduite d'alimentation 20 comprend une première dérivation 20a pour l'alimentation de la chambre de commande 11, l'alimentation en fluide hydraulique traversant en outre l'organe 8 par le passage 20b. La conduite d'alimentation 20 comprend également une seconde dérivation 20c en aval, en considérant le sens de l'écoulement du fluide hydraulique. La dérivation 20c permet l'alimentation de la chambre de compensation 18, en traversant également l'organe 8, par un passage radial 20d. Le moyeu d'alimentation 19 comprend également une gorge 19a reliée hydrauliquement à une connexion (non représentée) permettant d'évacuer le fluide hydraulique de la chambre de compensation 13 lorsque le piston de commande 6 se déplace axialement vers la cloche 10. Une conduite d'alimentation (non représentée), disposée dans un deuxième plan, débouche au niveau de la gorge annulaire 21. La gorge 21 est disposée au niveau du moyeu d'alimentation 19. Cette conduite d'alimentation permet l'alimentation de la chambre de commande 15 par l'intermédiaire du passage radial 8a de l'organe 8. La conduite d'alimentation permet également d'alimenter la chambre de compensation 13 du premier embrayage par l'intermédiaire d'un moyen de connexion hydraulique, réalisée ici sous forme d'un orifice 10b, disposé au niveau de la portion 10a de la cloche 10. En d'autres termes, la chambre de compensation 13 et la chambre de commande 15 sont en communication fluidique. Il est également envisageable de disposer au niveau de l'orifice 10b un clapet (non représenté) apte à permettre une circulation du fluide hydraulique uniquement de la chambre de commande 15 vers la chambre de compensation 13. Une conduite d'alimentation (non représentée), disposée dans un troisième plan et également montée à l'intérieur du moyeu d'alimentation 19, permet une lubrification des disques des embrayages 2 et 3. Cette conduite d'alimentation qui n'est pas sous pression permet cependant de laisser passer un débit variable de lubrification, de façon que ce débit soit adapté au fonctionnement de la boîte de vitesses 1 suivant les différentes phases d'utilisation. La conduite d'alimentation 20 permettant l'alimentation de la chambre de commande 11 du premier embrayage 2 et la chambre de compensation 18 du second embrayage 3, la conduite d'alimentation (non représentée) permettant l'alimentation de la chambre de commande 15 du second embrayage 3 et la chambre de compensation 13 du premier embrayage 2, ainsi que la conduite d'alimentation pour la lubrification des disques d'embrayages 2a, 3a sont connectées à leurs extrémités d'entrée à un distributeur hydraulique (non représenté). Grâce à la présente invention et au fait que l'alimentation de la chambre de compensation du piston de commande d'un embrayage s'effectue simultanément et de manière croisée avec l'alimentation de la chambre de commande du piston de commande de l'autre embrayage, il est possible de n'utiliser que trois conduites d'alimentation à l'intérieur du moyeu d'alimentation. L'invention permet ainsi de simplifier la structure du moyeu et de supprimer une conduite d'alimentation et une connexion au distributeur hydraulique, facilitant ainsi l'implantation du dispositif d'alimentation en fluide hydraulique dans la boîte de vitesses, et la diminution du volume global de la transmission permettant de réduire le coût de fabrication. En outre, avec la structure de la présente invention, l'alimentation de lubrification en huile des embrayages étant dissociée de l'alimentation des chambres d'alimentation et de compensation des pistons de commande des embrayages, il est possible de moduler aisément le débit de fluide hydraulique destiné à la lubrification des embrayages et de garantir une pression suffisante dans les conduites d'alimentation des pistons afin d'alimenter les embrayages. REVENDICATIONS 1/ Dispositif d'alimentation d'un fluide hydraulique adapté à une boîte de vitesses de véhicule automobile de type à embrayages à frottement humide, ladite boîte de vitesses comprenant un premier embrayage (2) et un second embrayage (3), chaque embrayage étant actionné par un piston de commande (6, 9) soumis à la pression régnant dans une chambre de commande et dans une chambre de compensation, le dispositif comprenant un moyen d'alimentation en fluide hydraulique et des conduites d'alimentation disposées dans un moyeu fixe (19), les embrayages étant tournants par rapport au moyeu (19), caractérisé par le fait qu'une conduite d'alimentation de la chambre de commande (11) du piston du premier embrayage communique avec la chambre de compensation (13) du piston du second embrayage, une conduite d'alimentation de la chambre de commande (15) du piston du second embrayage communiquant avec la chambre de compensation (18) du piston du premier embrayage. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la conduite d'alimentation de la chambre de commande du piston du premier embrayage comprend une dérivation (20c) pour communiquer avec la chambre de compensation du piston du second embrayage, en aval d'une dérivation (20a) pour communiquer avec la chambre de commande du piston du premier embrayage. 3/Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la dérivation (20c) pour communiquer avec la chambre de compensation du piston du second embrayage est disposée à l'intérieur du moyeu (19). 4/Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la conduite d'alimentation de la chambre de commande du piston du second embrayage communique avec la chambre de compensation du piston du premier embrayage par l'intermédiaire d'un moyen de connexion hydraulique disposé entre lesdites chambres de commande et de compensation. 5/Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la connexion hydraulique comprend un orifice (10b) disposé au niveau de la cloche (10) du second embrayage. 6/Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, une conduite d'alimentation pour la lubrification des embrayages. 7/ Procédé d'alimentation en fluide hydraulique d'un embrayage de boîtes de vitesses de véhicule automobile à frottement humide, ladite boîte de vitesses comprenant un premier embrayage et un second embrayage, chaque embrayage étant actionné par un piston de commande soumis à une pression dans une chambre de commande et dans une chambre de compensation, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes au cours desquelles: on alimente la chambre de compensation du piston du second embrayage par l'alimentation de la chambre de commande du piston du premier embrayage lorsque le premier embrayage est actionné et, - on alimente la chambre de compensation du piston du premier embrayage par l'alimentation de la chambre de commande du piston du second embrayage lorsque le second embrayage est actionné. 8/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on alimente une chambre de compensation du piston d'un embrayage simultanément avec l'alimentation de la chambre de commande du piston de l'autre embrayage. 9/Procédé selon les revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'on alimente, en outre, une conduite destinée à la lubrification des embrayages. 10/ Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'on fait varier le débit de fluide hydraulique pour la lubrification des embrayages en fonction des phases d'utilisation de la boîte de vitesses.