Brevet FR2905435A1 — publié le 20080307

DISPOSITIF D'EMBRAYAGE, EN PARTICULIER UN EMBRAYAGE A DISQUES A FONCTIONNEMENT HUMIDE DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif d'embrayage, en particulier un embrayage à disques à fonctionnement humide comprenant une section d'arbres dans laquelle s'étend au moins un canal de fluide de refroidissement dans la direction axiale, lequel débouche par une ouverture d'écoulement radiale dans un espace d'embrayage, dans lequel des éléments de friction à refroidir du dispositif d'embrayage sont disposés. Dans les boîtes de vitesses à double embrayage de véhicule automobile, les deux engrenages partiels sont reliés par un côté admission respectivement par un arbre de transmission de boîte de vitesses à un dispositif d'embrayage couplé au moteur à combustion interne, qui est composé de deux embrayages individuels travaillant séparément l'un de l'autre qui sont placés dans un carter d'embrayage commun. Le document EP 1 398 520 A2 décrit un dispositif d'embrayage de ce type, dans lequel selon la situation de conduite, les embrayages individuels respectifs du 2905435 2 double embrayage dirigeant le couple sont refroidis par un débit volumique d'huile de refroidissement. Le débit volumique d'huile de refroidissement est amené sur les deux embrayages individuels. Avec cette boîte de 5 vitesses à double embrayage connue, il se produit un mouvement de passage de vitesse pour l'embrayage individuel est sur l'arbre de transmission d'engrenage sans couple. Le débit volumique d'huile de refroidissement génère alors dans l'embrayage 10 individuel ouvert un couple de glissement supplémentaire qui affecte l'opération de synchronisation et le placement des vitesses sur l'arbre de transmission d'engrenage libre. Cela produit des sollicitations supplémentaires 15 des bagues de synchronisation et des bruits aux passages des vitesses. Pour éviter cela, il est possible selon le document DE 103 06 895 Al d'arrêter brièvement le refroidissement de l'embrayage lors des passages de 20 vitesses sur l'arbre de transmission d'engrenage sans couple, pour interrompre le débit volumique d'huile de refroidissement et ainsi le couple de glissement résultant. Une interruption du flux de fluide de 2.5 refroidissement à travers le carter de l'embrayage s'effectue donc toutefois de manière retardée. La raison en est que les canaux de fluide de refroidissement axiaux s'étendant côté admission de la section d'arbre creuse du dispositif d'embrayage et 30 tournant avec celle-ci, lorsque le refroidissement est déjà arrêté, continuent de se vider dans l'espace 2905435 3 d'embrayage du dispositif d'embrayage dans lequel les paquets de disques se trouvent. L'objet de l'invention est de créer un dispositif d'embrayage, en particulier un embrayage à disques 5 humide, dans lequel le débit volumique de fluide de refroidissement dans le dispositif d'embrayage peut être interrompu presque sans retard. L'objet de l'invention est atteint par un dispositif d'embrayage, particulièrement un embrayage à 10 disques à fonctionnement humide comprenant une section d'arbre dans laquelle s'étend au moins un canal de fluide de refroidissement dans la direction axiale, lequel débouche par une ouverture d'écoulement radiale dans un espace d'embrayage, dans lequel des éléments de 15 friction à refroidir du dispositif d'embrayage sont disposés, caractérisé en ce que le canal de refroidissement axial a une saillie qui dévie radialement vers l'intérieur un écoulement de fluide de refroidissement avant sa sortie de l'ouverture 20 d'écoulement radiale. Des perfectionnements avantageux de l'invention décrits dans les revendications dépendantes peuvent exister. Selon la présente invention, l'au moins un canal de fluide de refroidissement axial s'étendant dans une section d'arbre du dispositif d'embrayage a une saillie qui dévie vers l'intérieur radialement en direction de l'axe de rotation de l'embrayage l'écoulement du fluide de refroidissement avant sa sortie de l'ouverture en aval radiale dans l'espace d'embrayage. Après l'arrêt du refroidissement de l'embrayage, le fluide de refroidissement n'est plus acheminé à travers le canal 2905435 4 de fluide de refroidissement axial. Le fluide de refroidissement est plutôt poussé radialement vers l'extérieur par la force centrifuge agissant dans la section d'arbre et ne peut plus ainsi franchir la 5 saillie se tenant radialement vers l'intérieur. Un écoulement du fluide de refroidissement du canal de fluide de refroidissement dans l'espace d'embrayage après l'arrêt du refroidissement est ainsi empêché. Le flux de fluide de refroidissement dans l'espace 10 d'embrayage peut donc être interrompu, presque sans retard après l'arrêt du refroidissement. En cas de flux de fluide de refroidissement non interrompu, c'est-à-dire que le refroidissement fonctionne, le flux de fluide de refroidissement peut 15 être amené par contre sans grande résistance d'écoulement sur la saillie. Lorsque le refroidissement est de nouveau activé, il se produit en outre un court temps de réponse jusqu'à ce que le flux de fluide de refroidissement soit de nouveau acheminé à travers 20 l'espace d'embrayage, étant donné que le canal de fluide de refroidissement s'étendant dans la section d'arbre du dispositif d'embrayage ne doit pas être rempli d'abord de nouveau. Selon un mode de réalisation, le canal de fluide 25 de refroidissement axial peut présenter un évidement opposé correspondant à la saillie. Ainsi, une section transversale d'écoulement au niveau de la saillie peut être agrandie et, en correspondance, une résistance d'écoulement au niveau de la saillie peut être réduite. 30 Afin de retenir une quantité significative de fluide de refroidissement dans le canal de fluide de 2905435 5 refroidissement après l'arrêt du refroidissement, il est préféré que la saillie, dans la direction axiale, recouvre au moins la moitié de la section transversale d'écoulement du canal de fluide de refroidissement. 5 Le dispositif d'embrayage est couplé par son carter, en étant bloqué en rotation, à un arbre de distribution du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Le carter d'embrayage tourne ainsi avec la section d'arbre avec la vitesse du moteur à 10 combustion interne. Dans ce cas, la section d'arbre corotative côté entrée du carter d'embrayage peut être formée comme un arbre creux sur le carter d'embrayage, qui peut s'appuyer par des paliers sur un arbre de transmission d'engrenage. Dans la section d'arbre creux 15 côté carter, les canaux de fluide de refroidissement axiaux s'étendent sous forme d'alésages axiaux décalés radialement par rapport à l'axe de rotation, lesquels débouchent respectivement dans un espace annulaire s'étendant autour de l'axe de rotation. L'espace 20 circulaire est à son tour en liaison avec l'espace d'embrayage via l'ouverture d'écoulement radiale. Ainsi, -~e dispositif d'embrayage selon la présente invention comprend en outre un canal de fluide de refroidissement axial décalé radialement d'un axe de 25 rotation de la section d'arbre et / ou présente un espace annulaire se raccordant et s'étendant autour de l'axe de rotation. Dans un tel cas, la saillie peut s'étendre côté périmètre extérieur dans l'espace annulaire, alors que 30 l'évidement correspondant s'étend côté périmètre intérieur dans l'espace annulaire. 2905435 6 De préférence, l'au moins un alésage axial peut être opposé à la saillie avec son embouchure. A cet effet, il est avantageux que la saillie recouvre au moins essentiellement ou en totalité l'embouchure de 5 l'alésage axial dans la direction axiale. Ainsi, il est assuré que, lorsque le refroidissement est arrêté et que la section d'arbre creux tourne à cause de la force centrifuge, le fluide de refroidissement se regroupe derrière la saillie dans la direction d'écoulement et 10 ne se vide pas dans l'espace d'embrayage. Les canaux de fluide de refroidissement restent ainsi presque complètement remplis de fluide de refroidissement après l'arrêt du refroidissement. L'espace annulaire mentionné ci-dessus peut être 15 délimité, côté périmètre extérieur, par une extrémité d'arbre creux de la section d'arbre du carter d'embrayage et côté périmètre intérieur, par un moyeu d'un support de disques intérieur relié à l'arbre d'admission de boîte de vitesses. De préférence, la 2C) section d'arbre chevauche le moyeu. Dans ce cas, l'évidement correspondant à la saillie peut être prévu dans le moyeu du support de disques intérieur. Afin que le moyeu du support de disques intérieur ne soit pas trop affaibli comme pièce dirigeant le couple, il est 25 avantageux que la densité de matériau du moyeu ne soit pas trop réduite par l'évidement. Par ailleurs, la présente invention concerne une boîte de vitesses à double embrayage fonctionnant avec un dispositif d'embrayage tel que décrit ci-dessus. 2905435 7 Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés schématiquement sur les figures jointes, dans lesquelles : la figure 1 est un dispositif d'embrayage en demi-5 coupe, réalisé comme embrayage à disques double à fonctionnement humide selon le premier exemple de réalisation et la figure 2 est le second exemple de réalisation en vue partielle agrandie. 10 Le dispositif d'embrayage 1 selon le premier exemple de réalisation est disposé dans sa position de fonctionnement entre le moteur à combustion interne et une boite de vitesses d'un véhicule automobile non représentés sur la figure 1 et placé à l'intérieur d'un 15 carter d'engrenages. Le dispositif d'embrayage 1 est composé, selon la figure 1, de deux embrayages individuels 5, 6 travaillant indépendamment l'un de l'autre et d'un amortisseur de vibrations relié à ceux-ci et non représenté. L'embrayage individuel 5 se 2C) trouvant à l'extérieur dans la direction radiale présente un premier support de disques intérieur 9 qui est engrené par son moyeu 11 avec un premier arbre de transmission de boîte de vitesse 13 représenté. Un deuxième support de disques intérieur 15 est placé 25 radialement à l'intérieur du premier support de disques intérieur 9, lequel est en prise par son moyeu 17 avec un deuxième arbre de transmission de boîte de vitesse 19 représenté. Chacun des deux supports de disques 3C intérieurs 9, 15 est associé à un support de disques extérieur 21 et 23 correspondant respectif sur des 2905435 8 paquets de disques 16 représentés. Les supports de disques extérieurs 21, 23 s'étendent en formant des demi-coques autour de l'axe de rotation 24 et forment une partie du carter d'embrayage qui se poursuit avec 5 une section d'arbre creux 25, laquelle est soutenue sur le deuxième arbre de transmission de boîte de vitesses 19 par deux paliers de moyeu 27 distants l'un de l'autre dans la direction axiale. En outre, le carter d'embrayage peut, de manière connue, être couplé à une 10 pièce secondaire non représentée de l'amortisseur de vibrations. Les paquets de disques 16 des deux embrayages individuels 5, 6 sont disposés dans un espace d'embrayage 36 du dispositif qui est alimenté en huile 15 de refroidissement par des canaux de fluide de refroidissement 37 décalés radialement par rapport à l'axe de rotation 24. Les figures 1 et 2 montrent uniquement l'un des canaux de fluide de refroidissement 37. Celui-ci est un alésage axial s'étendant dans la 20 direction axiale à travers la section d'arbre creux 25 du carter d'embrayage 5, qui est relié avec son embouchure 39 avec un espace annulaire 41 s'étendant, en technique des fluides autour de l'axe de rotation 24. L'espace annulaire 41 est côté périmètre extérieur 25 délimité par une extrémité d'arbre cylindrique creuse 42 de la section d'arbre creux 25 et côté périmètre intérieur par le deuxième arbre de transmission de boîte de vitesses 19 ainsi que par le moyeu 17 du deuxième support de disques intérieur 15. Le moyeu 17 3C) fait saillie à cet effet dans la direction axiale dans la section d'arbre creux 25. L'espace annulaire 41 est 2905435 9 en liaison avec l'espace d'embrayage 36 par une ouverture d'écoulement radiale 43. Le deuxième exemple de réalisation d'un dispositif d'embrayage est montré en vue partielle latérale 5 agrandie sur la figure 2, dont les composants sont identiques à ceux du premier exemple de réalisation. Selon la figure 2, le canal de fluide de refroidissement axial 37, comme sur la figure 1, arrive avec son embouchure 39 en continu dans l'espace 10 annulaire 41. L'espace annulaire 41 présente directement après l'embouchure de canal 39 un diamètre extérieur al. Encore plus en amont du flux, sur la paroi de cylindre de l'extrémité d'arbre 42 délimitant l'espace annulaire 41, une saillie 45 annulaire 15 s'étendant autour de l'axe de rotation 24 est formée, laquelle présente à son sommet un diamètre de sommet a2. Le diamètre de sommet a2 sur la figure 2 est de deux fois le diamètre d des canaux de fluide de refroidissement 37 plus petit que le diamètre extérieur 20 de l'espace annulaire al. Ainsi, l'embouchure 39 du canal de fluide de refroidissement 37 est recouverte complètement par la saillie 45 dans la direction axiale. A titre d'exemple, le diamètre d'écoulement d du canal de flu:de de refroidissement 37 peut être de 5 mm 25 sur la figure 2, de sorte que, selon la figure 2, le diamètre de sommet a2 de la saillie 45 est de 10 mm plus petit que le diamètre extérieur de l'espace annulaire al. La hauteur h de la saillie 45 correspond ainsi au diamètre d'écoulement d du canal de fluide de 30 refroidissement 37 de 5 mm. 2905435 10 En variante, la hauteur h de la saillie 45 peut être supérieure au diamètre d'écoulement d du canal de fluide de refroidissement 37. Ainsi, le fluide de refroidissement se trouvant dans l'espace annulaire 41 5 peut être encore mieux maintenu après l'arrêt du refroidissement. Opposé radialement à la saillie 45, un évidement 47 correspondant sur les figures 1 et 2 est prévu dans le moyeu 17 du support de disques 10 intérieur 15, afin que la section transversale d'écoulement ne soit pas trop réduite au niveau de la saillie 45. La saillie périphérique 45 a pour effet que l'écoulement d'huile de refroidissement est dévié radialement vers l'intérieur avant sa sortie de 15 l'ouverture d'écoulement radiale 43 dans le sens de la flèche I indiquée sur la figure 2. Lorsque le véhicule fonctionne, chaque embrayage 5 ou 6 dirigeant le couple au démarrage ou lors de la conduite en micro-patinage doit être refroidi par le 20 débit volumique d'huile de refroidissement amené par les canaux de fluide de refroidissement 37. Pour acheminer le fluide de refroidissement, le dispositif d'embrayage selon l'invention est pourvu d'une pompe, particulièrement un éjecteur, qui est placée en amont 25 de la saillie. Le débit volumique d'huile de refroidissement est à cet effet acheminé au moyen d'un éjecteur non montré à travers les canaux de fluide de refroidissement 37 dans l'espace d'embrayage 36 et y est acheminé à la fois vers l'embrayage dirigeant le 30 couple et l'embrayage sans couple 5, 6. Le débit volumique d'huile de refroidissement produit, dans 2905435 11 chaque embrayage respectif non actionné, un couple d'inertie supplémentaire qui affecte la synchronisation et le mouvement de passage de vitesse sur l'arbre de transmission de boîte de vitesses. Afin d'éviter une 5 telle atteinte, l'éjecteur est brièvement arrêté lors d'un mouvement de passage de vitesse sur l'arbre de transmission de boîte de vitesse libre. De manière correspondante, le débit volumique d'huile de refroidissement se réduit à travers l'espace 10 d'embrayage 36 ainsi que le couple de tractage sur l'embrayage simple non actionné. Après l'arrêt de l'éjecteur, l'huile de refroidissement qui se trouve dans les canaux de fluide de refroidissement 37 ne circule plus dans l'espace 15 d'embrayage 36 mais elle est comprimée radialement vers l'extérieur par la force centrifuge agissant de la section d'arbre 25 tournant à la vitesse du moteur à combustion :interne. La saillie rotative 45 dans l'espace circulaire 41 retient ainsi l'huile de 20 refroidissement dans les alésages axiaux 37 et évite ainsi que les canaux de fluide de refroidissement 37 ne puissent se vider dans l'espace d'embrayage 36. Ainsi, l'écoulement de fluide de refroidissement à travers l'espace d'embrayage 36 après l'arrêt de l'éjecteur est 25 interrompu presque sans retard sans un ralentissement du refroidissement des embrayages. Après le mouvement de passage de vitesses survenu sur l'arbre de transmission de boîte de vitesses libre, l'éjecteur est de nouveau activé. L'écoulement de 30 fluide de refroidissement passe alors presque sans retard à nouveau à travers l'espace d'embrayage 36, 2905435 12 étant donné que la colonne de fluide de refroidissement dans le canal de fluide de refroidissement 37 atteint déjà la saillie rotative 45, de sorte que l'espace d'embrayage 36 est de nouveau traversé par l'huile de 5 refroidissement après l'activation de l'éjecteur après un court temps de réponse. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'embrayage, en particulier un embrayage à disques à fonctionnement humide comprenant une section d'arbre (25) dans laquelle s'étend au moins un canal de fluide de refroidissement (37) dans la direction axiale, lequel débouche par une ouverture d'écoulement radiale (43) dans un espace d'embrayage (36), dans lequel des éléments de friction (16) à refroidir du dispositif d'embrayage (1) sont disposés, caractérisé en ce que le cana=i. de refroidissement axial (37) a une saillie (45) qui dévie radialement vers l'intérieur un écoulement de fluide de refroidissement (I) avant sa sortie de l'ouverture d'écoulement radiale (43). 2. Dispositif d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de fluide de refroidissement axial (37) présente un évidement (47) opposé correspondant à la saillie (45). 3. Dispositif d'embrayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal de fluide de refroidissement axial (37) est décalé radialement d'un axe de rotation (24) de la section d'arbre (25) et/ou 2905435 14 présente un espace annulaire (41) se raccordant et s'étendant autour de l'axe de rotation (24). 4. Dispositif d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la saillie (45) s'étend côté 5 périmètre extérieur dans l'espace annulaire (41). 5. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la saillie (45) recouvre au moins la moitié de la section transversale d'écoulement du canal de fluide de 10 refroidissement (37) dans la direction axiale. 6. Dispositif d'embrayage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'évidement (47) s'étend dans l'espace annulaire (41) côté périmètre intérieur de manière correspondante à la saillie (45). 15 7. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal de fluide de refroidissement (37) axial est opposé à la saillie (45) avec son embouchure (39). 8. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque 20 des revendications précédentes, caractérisé en ce que la saillie (45) recouvre au moins essentiellement le canal de flu:de de refroidissement (37) axial dans la direction axiale. 9. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'espace annulaire(41) est délimité côté périmètre intérieur par un moyeu (17) d'un support de disques intérieur (15) relié à un arbre de commande de boîte de vitesses(19) et délimité côté périmètre extérieur par une extrémité d'arbre (42) de la section d'arbre (25) chevauchant le moyeu (17). 2905435 15 10. Dispositif d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'évidement (47) est prévu dans le moyeu (17) du support de disques intérieur (15). 5 11. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour acheminer le fluide de refroidissement, est prévue une pompe particulièrement un éjecteur, qui est placée en amont de la saillie (45). 10 12. Boîte de vitesses à double embrayage avec un dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes.