Brevet FR2929671A1 — publié le 20091009

- 1 - DISPOSITIF DE COUPLAGE MULTIDISQUE AUTO-ASSISTE La présente invention se rapporte aux coupleurs multidisque auto assistés, pour boîte de vitesses mécanique 5 ou robotisée. Plus précisément, elle concerne un dispositif de couplage multidisque auto-assisté entre un arbre de boîte de vitesses et un pignon tournant fou sur celui-ci comportant un ensemble de disques, un organe de commande 10 de déplacement des disques entre une position d'ouverture et une position de couplage, et des moyens de rappel des disques vers leur position d'ouverture. Dans la publication US 2 861 665, on connaît un embrayage multidisque à commande électromagnétique 15 comprenant un arbre porteur, un moyeu commun à deux système de couplage monté en vis-à-vis, un pignon fou, un dispositif de couplage composé d'un entraîneur guidé sur l'arbre, lié au moyeu par rampes inclinés d'auto-assistance entre lesquelles sont intercalées ou non des billes. Des 20 disques menés par l'entraîneur, sont montés en alternance avec les disques menant un élément intermédiaire solidaire du pignon. Malgré la présence de plusieurs disques, et les rampes d'assistance, la capacité en couple d'un tel 25 embrayage est limitée. Pour augmenter la capacité d'un tel embrayage, on peut prévoir d'augmenter la force de serrage en augmentant simplement le taux d'assistance, de manière à ne pas augmenter la force et la taille du dispositif 30 d'actionnement. Toutefois, cette option augmente fortement les risques de blocage, et les difficultés de pilotage. Par ailleurs, l'augmentation du nombre de disques conduirait obligatoirement à un encombrement axial plus - 2 - important, et l'augmentation de leur taille conduirait à un encombrement radial plus important. La présente invention vise à augmenter la capacité en couple d'un dispositif de couplage multidisque auto-5 assisté, sans ces inconvénients. Dans ce but elle propose une répartition radiale des disques sur deux niveaux, inférieur et supérieur. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, certains disques, liés au moyeu, sont disposés 10 sur le premier niveau, tandis que d'autres disques, liés au pignon sont disposés sur le deuxième niveau. Un piston intermédiaire reçoit la pression des disques liés au moyeu, et transmet celle-ci aux disques liés au pignon. 15 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'une 20 boîte de vitesses équipée de coupleurs multidisque en position repos, - la figure 2 est une vue du dispositif, séparé de sa cloche, - Les figures 3A et 3B sont des vues éclatées en 25 perspective, du dispositif, - la figure 4 est une vue en coupe du dispositif, en éclaté complet, - les figures 5A et 5B sont deux vues en coupe partielles du dispositif, en position repos à droite 30 (ouvert), et en position travail à gauche (fermé), Sur la figure 1, on a représenté, dans un carter 1, un dispositif de couplage multidisque auto-assisté 2 conforme à l'invention. Il comprend deux coupleurs, ou unités de couplage 2a, aptes à coupler chacune un pignon - 3 - fou 3 sur un arbre de boîte de vitesses 4. Chaque coupleur 2 possède un moyeu central 6, fixé sur l'arbre 4. Les principaux éléments du dispositif, mis en évidence sur les figure 1 et 2, sont les disques, répartis en deux ensembles 7, 8, situés sur deux niveaux, la fourchette de commande de déplacement 9 des disques 7, 8 entre une position d'ouverture et une position de couplage, et les ressorts 11 entre deux rondelles d'appui, qui rappellent les disques 7 et 8, vers leur position d'ouverture. Les figures 1 et 2 montrent également un piston intermédiaire 12, qui reçoit la pression des disques inférieurs 7, et qui transmet celle-ci aux disques supérieurs 8. A l'intérieur des cloches 13, qui sont assemblées au pignon fou, on trouve également deux entraîneurs 14, et deux plateaux de pression 16. Les disques 7, 8 sont liés alternativement aux éléments à coupler, à savoir un moyeu 6 et un pignon 3. Dans l'exemple de réalisation non limitatif, illustré par les figures (voir en particulier figure 4), un disque inférieur 7b de chaque coupleur 2a, est lié à l'entraîneur 14, qui est lui-même lié au moyeu, tandis que l'autre disque inférieur 7a, est lié au piston 12. Les disques supérieurs 8, au nombre de quatre sur ces schémas, sont disposés de la façon suivante : deux disques supérieurs 8a, 8b sont liés au plateau de pression 16, lui-même lié à l'entraîneur 14, et deux autres disques supérieurs 8c, 8d, sont liés à la cloche de sortie 13. Enfin, le piston 12 est lié à la cloche de sortie 13, de manière à pouvoir transmettre le couple des disques inférieurs 7 au pignon fou 3. Les disques 7b, liés au moyeu 6, sont ainsi disposés sur le premier niveau, tandis que les disques 8c, 8d, liés au pignon 3, sont disposés sur le deuxième niveau. - 4 - La figure 2 fait ressortir la présence d'un anneau d'arrêt 10, destiné à limiter vers l'extérieur la course du plateau 16, sur le moyeu 6. Ces différents éléments se retrouvent en éclaté sur 5 les figures 3A et 3B, qui montrent, selon deux perspectives différences, du même coupleur 2a. Sur la figure 4, on a représenté, à partir du moyeu 6, l'ensemble des éléments du dispositif, de la cloche 13 au moyeu 6, y compris l'anneau d'arrêt 10. De façon non 10 limitative, le disque inférieur 7a est revêtu de garnitures de friction sur ses deux faces, et l'autre disque inférieur 7b est revêtu sur une seule de ses faces. Les disques supérieurs 8a et 8b, sont revêtus sur leurs deux faces. Le disque supérieur 8c n'est revêtu sur aucune de ses faces, 15 et le disque supérieur 8d est revêtu sur une seule face. Le dispositif de couplage proposé est du type auto-assisté, car le couple entrant par le moyeu 6 est transmis à l'entraîneur 14 par des rampes d'auto-assistance (non représentées). Par ailleurs, tous les couples développés 20 par les faces de friction, contribuent à l'effort presseur d'auto-assistance. La figure 5, met en évidence le déplacement des pièces entre la position de couplage d'un coupleur 2a (partie gauche du schéma), et sa position d'ouverture 25 (partie droite). On perçoit que la pression exercée sur les disques inférieurs 7, par l'entraîneur 14, est répercutée sur les disques supérieurs 8 par le piston 12, qui joue ainsi un double rôle : d'une part, il reçoit la pression des disques inférieurs 7, et d'autre part il transmet 30 celle-ci aux disques supérieurs 8. Les liens établis à cet effet en positon de couplage, sont les suivants : - les faces de friction sont toutes liées à l'entraîneur 14, les faces de friction des disques - 5 - supérieurs 8 étant liées en particulier au plateau de pression 16, lui-même lié à l'entraîneur, et - les faces de friction sont également toutes liées au pignon fou (par la cloche 13), les faces de friction des disques supérieurs 8 étant directement liées à la cloche 13, tandis que les faces de fiction des disques inférieurs 7 sont directement liées au piston 12, lui-même aussi lié à la cloche 13. Le plateau de pression 16 étant retenu axialement sur le moyeu 6 par l'anneau d'arrêt 10, les efforts axiaux générés par les rampes d'auto-assistance (non représentées) sont repris par cet anneau formant butée. En revanche, la boucle des efforts d'auto-assistance n'intègre pas le pignon fou 3, et n'intervient pas sur son appui axial. Par ailleurs, puisque l'ensemble des composants du coupleur multidisque est monté sur le moyeu, il est possible de régler la course d'ouverture du dispositif par l'insertion d'une cale de réglage, ou par le calibrage de l'anneau d'arrêt 10. Ainsi, le plateau de pression 16 peut prendre appui sur un l'anneau d'arrêt 10 sur le moyeu, ou sur une cale de réglage (non représentée), dont la position détermine la course d'ouverture du dispositif. Enfin, dans le but de faciliter le réglage de la course d'ouverture et le montage du dispositif dans la boîte de vitesses, chaque coupleur 2a du dispositif de couplage 2, dispose de son propre moyeu 6. REVENDICATIONS1. Dispositif de couplage multidisque auto-assisté (2) entre un arbre de boîte de vitesses (4) et un pignon tournant fou (3) sur celui-ci comportant un ensemble de disques (7, 8), un organe de commande (9) de déplacement des disques (7, 8) entre une position d'ouverture et une position de couplage, et des moyens de rappel (11) des disques vers leur position d'ouverture, caractérisé en ce que les disques (7, 8) sont répartis en deux ensembles (7) (8), situés sur deux niveaux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains disques (7b), liés au moyeu (6), sont disposés sur le premier niveau, tandis que certains disques (8c, 8d), liés au pignon (3) sont disposés sur le deuxième niveau. 3. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente un piston intermédiaire (12) qui reçoit la pression des disques inférieurs (7), et transmet celle-ci aux disques supérieurs (8). 4. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il présente au moins un disque inférieur (7b) qui est lié à un entraîneur (14) 25 lui-même lié au moyeu (6). 5. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il présente au moins un disque inférieur (7a) qui est lié au piston (12). 6. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 30 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il présente au moins un disque supérieur (8a) qui est lié à un plateau de pression (16) lui-même lié à l'entraîneur (14). 7. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il présente deux disques supérieurs- 7 (8a, 8b) qui sont liés à un plateau de pression (16) lui-même lié à l'entraîneur (14). 8. Dispositif de couplage (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente au moins un disque supérieur (8c) lié à une cloche de sortie (13) assemblée au pignon fou (3). 9. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte deux disques supérieurs (8c, 8d) liés à une cloche de sortie (13) assemblée au 10 pignon fou (3). 10. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le piston (6) est lié à la cloche de sortie (13) de manière à pouvoir transmettre le couple des disques inférieurs (7) au pignon fou (3). 15 11. Dispositif de couplage (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'auto-assistance aptes à transformer le couple reçu du moyeu (6) en poussée axiale sur les disques (7, 8), pour assurer leur couplage. 20 12. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le couple entrant par le moyeu (6) est transmis à l'entraîneur (14) par des rampes d'auto-assistance. 13 Dispositif de couplage (2) selon l'une des 25 revendications 6 à 12, caractérisé en ce que le plateau de pression (16) est repoussé à l'écart du moyeu (6) par un ressort d'ouverture (11). 14. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le plateau de pression (16) prend 30 appui sur un anneau d'arrêt (10) sur le moyeu (6), dont la position détermine la course d'ouverture d'un coupleur (2a). 15. Dispositif de couplage (2) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le plateau de pression (16) prendappui sur une cale de réglage sur le moyeu (6) déterminant la course d'ouverture d'un coupleur (2a). 16. Dispositif de couplage (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque coupleur (2a) présente un moyeu (6) permettant de coupler l'arbre (4) avec l'un ou l'autre de deux pignons fous (3).