Brevet FR2905434A1 — publié le 20080307

"Dispositif de commande rapprochée d'un embrayage faisant partie d'un groupe motopropulseur hybride à machine électrique tournante d'un véhicule" La présente invention concerne un dispositif de commande rapprochée d'un embrayage permettant d'accoupler l'arbre primaire de la boîte de vitesses à l'arbre vilebrequin du moteur thermique d'un groupe motopropulseur hybride d'un véhicule à machine électrique tournante. On connaît des groupes motopropulseurs hybrides de véhicules automobiles combinant un moteur thermique à carburant fossile ou biologique et une machine électrique tournante réversible, telle qu'un moteur électrique, permettant d'entraîner le véhicule dans certaines conditions de fonctionnement de celui-ci afin de ne pas générer de gaz d'échappement et, par conséquent, de diminuer la pollution. En outre, ces groupes motopropulseurs doivent répondre à des normes de pollution qui sont de plus en plus drastiques. Enfin, l'intérêt d'équiper les véhicules automobiles de groupes motopropulseurs hybrides est de conserver le plus longtemps possible les réserves d'énergie fossile à partir desquelles sont formés les carburants fossiles d'alimentation des moteurs thermiques de ces véhicules. Dans certains de ces groupes motopropulseurs hybrides connus, le rotor de la machine électrique est solidaire d'un moyeu monté concentriquement à l'arbre primaire de la boîte de vitesses et à rotation relativement à un carter fixe portant le stator de la machine électrique, le stator et le rotor définissant entre eux un entrefer. L'embrayage accouplant l'arbre primaire de la boîte de vitesses à l'arbre vilebrequin du moteur thermique peut être débrayé par des butées de débrayage situées respectivement du côté de la boîte de vitesses et du côté de l'embrayage pour désaccoupler l'arbre primaire de l'arbre vilebrequin lors d'un passage 2905434 2 d'un rapport de vitesse ou en mode de fonctionnement électrique du moteur. Cependant, les moyens solidarisant en rotation le moyeu du rotor à l'arbre primaire de la boîte de vitesses 5 et les moyens associés aux butées de débrayage pour commander l'embrayage dans sa position embrayée ou débrayée, conduisent à une structure d'ensemble relativement complexe. La présente invention a pour but de pallier 10 l'inconvénient ci-dessus des groupes motopropulseurs hybrides connus. A cet effet, selon l'invention, le dispositif de commande rapprochée d'un embrayage permettant d'accoupler l'arbre primaire de la boîte de vitesses à l'arbre 15 vilebrequin du moteur thermique d'un groupe motopropulseur hybride d'un véhicule à machine électrique tournante et pouvant être débrayé par deux butées de débrayage situées respectivement du côté de la boîte de vitesses et du côté de l'embrayage pour désaccoupler 20 l'arbre primaire de l'arbre vilebrequin lors d'un passage de rapport de vitesse ou en mode de fonctionnement électrique du groupe motopropulseur, le rotor de la machine électrique étant solidaire d'un moyeu monté concentriquement à l'arbre primaire et à rotation 25 relativement à un carter fixe portant le stator de la machine électrique, le moyeu étant également lié en rotation à l'arbre primaire, est caractérisé en ce qu'il comprend un tube de débrayage creux traversant le moyeu du rotor de part et d'autre de ce dernier 30 concentriquement à l'arbre primaire et monté à coulissement axial dans le moyeu sous la commande de la butée de débrayage, côté boîte de vitesses, agissant sur l'extrémité adjacente du tube de débrayage dont l'extrémité opposée est liée à la butée de débrayage côté 35 embrayage. Le tube de débrayage est solidaire en rotation du moyeu du rotor par au moins une clavette. 2905434 3 En variante, le profil externe du tube de débrayage est complémentaire au profil interne du moyeu du rotor et présente une forme ovale, toroïdale, carrée, triangulaire, ou hexagonale. 5 Le tube de débrayage est monté coulissant dans le moyeu du rotor par l'intermédiaire d'un palier lisse ou d'une douille à billes. La butée côté embrayage est annulaire et est portée par l'extrémité correspondante du tube de débrayage. 10 De préférence, les moyens de liaison en rotation du moyeu du rotor à l'arbre primaire comprennent un voile ajouré solidaire de ce moyeu du côté de l'embrayage et un moyeu du voile ajouré solidaire en rotation de l'arbre primaire par des cannelures et le tube de débrayage 15 comporte des lumières axiales permettant au tube de débrayage de traverser les ajours du voile. Avantageusement, les lumières du tube de débrayage sont positionnées angulairement autour de l'arbre primaire et ont une largeur de manière à ne pas 20 interférer avec le voile ajouré. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux figures 25 schématiques annexées et selon lesquelles : - la figure 1 représente en coupe longitudinale un groupe motopropulseur hybride d'un véhicule automobile à dispositif de commande rapprochée d'un embrayage conforme à l'invention ; et 30 - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. En se reportant aux figures, la référence 1 désigne le rotor 1 d'une machine électrique tournante faisant partie d'un groupe motopropulseur hybride et qui peut 35 être logée dans un carter d'embrayage 2 fixé entre le carter, non représenté, de la boîte de vitesses BV et le 2905434 4 carter également non représenté du moteur thermique d'un véhicule automobile. Le rotor 1 est logé coaxialement dans un stator S fixe suivant un axe de symétrie axiale X-X' autour duquel 5 le rotor 1 est monté rotatif. Un entrefer est défini entre le stator S et le rotor 1 de la machine électrique tournante. Le rotor 1 est monté solidaire sur un moyeu de support 3 disposé concentriquement autour d'un arbre 10 primaire ou arbre d'entrée 4 de la boîte de vitesses s'étendant suivant l'axe X-X', le moyeu 3 étant monté à rotation à sa périphérie externe relativement au carter 2 par des paliers 5, par exemple du type à roulement à billes. 15 L'arbre primaire 4 est monté à rotation à son extrémité côté boîte de vitesses BV par un palier 6 par exemple du type à roulement à billes et est monté à son extrémité opposée dans un trou borgne 7b réalisé en bout de l'arbre vilebrequin AV du moteur thermique. 20 Un volant d'inertie 7 est fixé à l'arbre vilebrequin AV et comporte une face dressée 7a sur laquelle peut venir en engagement par friction au moins un disque d'embrayage 8 à déplacement axial commandé par un plateau de pression 9. Le plateau d'embrayage 9 est 25 commandé par un diaphragme 10, ce diaphragme étant piloté par une butée 11 pour amener l'embrayage constitué par le disque 8 et le plateau 9 en position embrayée ou débrayée du volant d'inertie 7 et, par conséquent, accoupler l'arbre primaire 4 à l'arbre vilebrequin AV ou le 30 désaccoupler de ce dernier lors du passage du rapport de vitesse ou en mode de fonctionnement électrique du groupe motopropulseur. La butée de débrayage 11 est commandée par une butée de débrayage 12 pouvant être par exemple du type 35 hydraulique, logée dans le carter 2 côté boîte de vitesses BV. 2905434 5 Le rotor 1 et le moyeu 3 sont liés en rotation à l'arbre primaire 4 par des moyens qui seront définis ultérieurement. Selon l'invention, le dispositif de commande de 5 l'embrayage comprend également un tube de débrayage creux 13 traversant le moyeu 3 de part et d'autre de ce dernier concentriquement à l'arbre primaire 4 en faisant saillie de chaque côté de ce moyeu 3. Le tube de débrayage 13 est monté à coulissement 10 axial guidé dans le moyeu 3 sous la commande de la butée de débrayage 12 agissant sur l'extrémité adjacente du tube de débrayage 13 dont l'extrémité opposée est liée à la butée de débrayage 11. De préférence, la butée de débrayage 11 est annulaire et est portée par l'extrémité 15 du tube de débrayage 13. Avantageusement, le tube de débrayage 13 est monté coulissant dans le moyeu 3 du rotor 1 par l'intermédiaire d'un palier lisse ou d'une douille à billes 14. Le tube de débrayage 13 peut en outre être rendu 20 solidaire en rotation du moyeu 3 du rotor 1 par une ou plusieurs clavettes 15. En variante, la liaison en rotation du tube de débrayage 13 au moyeu 3 du rotor 1 peut être assurée par le profil externe de ce tube complémentaire au profil 25 interne du moyeu 3 et ce profil peut présenter une forme ovale, toroïdale, carrée, triangulaire, hexagonale, ou autre. Les moyens de liaison en rotation du moyeu 3 du rotor 1 comprennent un voile ajouré 16 s'étendant 30 perpendiculairement à l'axe longitudinal X-X' de l'arbre primaire 4 et solidaire, du côté de l'embrayage, au rotor 1 et/ou au moyeu 3, et un moyeu 17 solidaire du voile 16 en étant logé concentriquement dans le tube de débrayage 13 et lié en rotation à l'arbre primaire 4 par exemple 35 par des cannelures. Par voile, on entend une plaque flexible de faible épaisseur et pouvant prendre des formes générales quelconques (ici de section ronde). 2905434 6 Le tube de débrayage 13 traverse le voile ajouré 16 et comporte à cet effet des lumières axiales 18, dont une seule est représentée, à sa partie dirigée vers l'embrayage et qui sont positionnées angulairement, de 5 préférence régulièrement, autour de l'arbre primaire 4 et ont une largeur de manière à ne pas interférer avec le voile ajouré 16. Le débrayage s'effectue par déplacement, à l'aide de moyens classiques non représentés, de la butée de débrayage 12 venant en appui sur l'extrémité 10 correspondante du tube de débrayage 13 qui est axialement déplacé relativement au moyeu 3 vers la gauche par rapport à la figure pour amener la butée de débrayage 11 en appui sur le diaphragme d'embrayage 10 et provoquer ainsi le dégagement du disque d'embrayage 8 du volant 15 d'inertie 7 du moteur thermique. La disposition des butées de débrayage 11, 12 permet des régimes de rotation différents entre les pièces poussées et poussantes. Le dispositif de commande rapprochée d'embrayage est une structure extrêmement simple et peu coûteux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande rapprochée d'un embrayage permettant d'accoupler l'arbre primaire (4) de la boîte de vitesses (BV) à l'arbre vilebrequin (AV) d'un moteur thermique d'un groupe motopropulseur hybride à machine électrique tournante (1, S) d'un véhicule et pouvant être débrayé par deux butées de débrayage (11, 12) situées respectivement du côté de la boîte de vitesses (BV) et du côté de l'embrayage pour désaccoupler l'arbre primaire (4) de l'arbre vilebrequin (AV)lors d'un passage d'un rapport de vitesse ou en mode de fonctionnement électrique du groupe motopropulseur, le rotor (1) de la machine électrique (1, S) étant solidaire d'un moyeu (3) monté concentriquement à l'arbre primaire (4) et à rotation relativement à un carter fixe (2) portant le stator (S) de la machine électrique (1, S), le moyeu (3) étant également lié en rotation à l'arbre primaire (4), caractérisé en ce qu'il comprend un tube de débrayage creux (13) traversant le moyeu (3) du rotor (1) de part et d'autre de ce dernier concentriquement à l'arbre primaire (4) et monté à coulissement axial dans le moyeu (3) sous la commande de la butée de débrayage (12) côté boîte de vitesses (BV) agissant sur l'extrémité adjacente du tube de débrayage (13) dont l'extrémité opposée est liée à la butée de débrayage (11) côté embrayage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de débrayage (13) est solidaire en rotation du moyeu (3) du rotor (1) par au moins une clavette (15). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil externe du tube de débrayage (13) est complémentaire au profil interne du moyeu (4) du rotor (1) et présente une forme ovale, toroïdale, carrée, triangulaire, ou hexagonale. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de débrayage 2905434 8 (13) est monté coulissant dans le moyeu (3) du rotor (1) par l'intermédiaire d'un palier lisse ou d'une douille à billes (14). 5. Dispositif selon l'une des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que la butée (11) côté embrayage est annulaire et est portée par l'extrémité correspondante du tube de débrayage (13). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison 10 en rotation du moyeu (3) du rotor (1) à l'arbre primaire (4) comprennent un voile ajouré (16) solidaire de ce moyeu du côté de l'embrayage et un moyeu (17) du voile ajouré (16) solidaire en rotation de l'arbre primaire (4) par des cannelures et en ce que le tube de débrayage (13) 15 comporte des lumières axiales (18) permettant au tube de débrayage (13) de traverser les ajours du voile (16). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lumières (18) du tube de débrayage (13) sont positionnées angulairement autour de l'arbre 20 primaire (4) et ont une largeur de manière à ne pas interférer avec le voile ajouré (16).