Brevet FR2956172A1 — publié le 20110812

MECANISME D'EMBRAYAGE SEC POUR BOÎTE DE VITESSES DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un mécanisme d'embrayage sec pour boîte de vitesses automobile. Plus précisément, elle a pour objet un mécanisme d'embrayage comportant un plateau d'accueil d'un disque de friction relié à un volant moteur fixé sur le vilebrequin du moteur d'entraînement, un plateau de pression et un diaphragme élastique agissant sur celui-ci sous le contrôle d'une butée d'embrayage en vue du serrage et du relâchement du disque de friction entre les deux plateaux et relié à un arbre primaire de transmission. Cette invention trouve une application privilégiée, mais 15 non exclusive, sur une boîte de vitesses à deux embrayages, avec deux arbres primaires concentriques. Dans les boîtes de vitesses automatiques ou automatisées classiques, on utilise des embrayages humides, ou « hydrauliques », dont la fermeture est assurée par 20 l'établissement d'une pression hydraulique dans un circuit de commande. Ces embrayages sont généralement ouverts en absence de sollicitation, par exemple dans leur état stable et/ou dans un « mode refuge », où ils ne transmettent pas de couple. Leurs moyens d'actionnement sont en effet conçus pour qu'en cas 25 d'anomalie de pilotage, et notamment en cas de coupure de courant, les embrayages s'ouvrent. Ce n'est généralement pas le cas avec les embrayages secs placés en entrée de transmission, c'est-à-dire entre le moteur du véhicule et la boîte de vitesses. Selon une disposition 30 habituelle, les embrayages d'entrée de transmission sont fermés en position de repos, et s'ouvrent lorsque leur système de commande est activé. Sans sollicitation particulière, et en cas de panne ou de défaillance de leur système de commande, ces embrayages transmettent donc le couple entre le moteur et la 35 boîte. 2 Cette disposition est en principe satisfaisante, lorsque l'ouverture est embrayage est commandée par le conducteur, par le relais de systèmes mécaniques et/ou hydrauliques, dont la fiabilité est assurée. En revanche, elle peut s'avérer problématique avec des systèmes de commande pilotés, ou plus complexes. Le problème se pose donc avec les boîtes de vitesses automatisées, en particulier avec des boîtes à double embrayage sec. Le problème concerne non seulement la sécurité des passagers du véhicule, mais également la préservation de la boîte de vitesses en cas d'anomalie de fonctionnement. Ce problème devient crucial, lorsque les changements de rapport s'effectuent en déplaçant totalement, ou en partie, plusieurs embrayages de la boîte. Par la publication FR 2 849 127, on connaît un mécanisme d'embrayage sec classique, fixé directement sur le volant moteur. Son ouverture s'effectue sous la poussée d'une butée contre un diaphragme élastique qui permet alors à un plateau de pression de se dégager. La poussée de la butée est reprise par le volant moteur et le vilebrequin. Normalement, les durées de sollicitation sont courtes, et pour des régimes moteur peu élevés, (au ralenti la plupart du temps). Les efforts sont supportables par la butée axiale du vilebrequin. Si, pour des raisons de sécurité, on souhaite que la sollicitation de la butée ne soit pas répercutée sur le 25 vilebrequin, on prévoit d'autres dispositions. La publication WO 2009/003438, décrit notamment une boîte à double embrayage multidisque humide commandé par deux butées. Dans cette boîte, les efforts de butée d'embrayage sont repris par un roulement porté par une tôle fixée dans le carter 30 d'embrayage. Dans la publication EP 1 732 794, relative à un double embrayage sec commandé aussi par deux butées, les efforts de butée, ne sont pas repris non plus par le vilebrequin du moteur, mais par un roulement central porté par l'arbre primaire creux 35 des rapports pairs. - 3 - Ces deux solutions sont liées à des architectures de boîte très particulières. La présente invention vise à assurer, d'une façon universelle, la reprise des efforts de butée d'un embrayage sec 5 par la structure de la boîte. Dans ce but, elle propose que le plateau d'accueil du disque de friction de l'embrayage soit centré par un roulement, porté par un arbre primaire de boîte. Pour accroître la compacité de l'ensemble, l'invention 10 propose également qu'un manchon intermédiaire soit intercalé entre le roulement et l'arbre primaire. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le mécanisme proposé présente un manchon de transfert de mouvement sur un arbre de transfert de la transmission distinct 15 de l'arbre primaire. Cette dernière disposition permet notamment de transmettre le mouvement et le couple à un second embrayage, agencé à l'autre extrémité de la boîte. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de 20 la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures lA et lB sont deux coupes de l'embrayage avec le volant amortisseur en situation de fonctionnement classique : situation ouverte et friction « neuve » sur la 25 figure lA en partie haute, situation « fermé » et matériau de friction usé sur la figure lB, en partie basse, - et les figures figure 2A et 2B sont deux vues éclatées correspondant respectivement aux figures 1 A et lB. Le mécanisme d'embrayage sec illustré par les figures 30 comporte un plateau d'accueil 1, monté sur un roulement de centrage et de retenue 2, autour d'un arbre primaire 3 d'une boîte de vitesses (non représentée). L'arbre primaire 3 est creux. Il renferme un deuxième arbre primaire, ou arbre de transfert 4, qui s'étend à l'intérieur de l'arbre primaire 3. 4 Le plateau d'accueil 1 est relié à un volant amortisseur 11, par l'intermédiaire d'une tôle d'entraînement 7, liée au plateau 1 par des crans de d'entraînement d'embrayage 8. La tôle d'entraînement 7 est reliée par des ressorts d'amortissement 9 à un volant moteur 11 fixé sur le vilebrequin 12 du moteur. Le plateau d'accueil 1 fait face à un plateau de pression 6. Entre les deux plateaux 1 et 6 est disposé un disque de friction 13 relié à l'arbre primaire 3. Un diaphragme élastique 14 est en appui contre un couvercle 16 de l'embrayage, fixé sur le plateau d'accueil 1, et contre le plateau de pression 6. Le diaphragme 14 agit sous le contrôle d'une butée d'embrayage 17, coulissant sur un guide de butée 19 en appui sur le carter 21 de l'embrayage, en vue du serrage et du relâchement du disque de friction 13 entre les deux plateaux 1, 6. Elle est placée sous le contrôle de moyens de commande, automatisés ou non, non représentés sur les schémas. Le plateau d'accueil 1 est centré par un roulement 2 porté par l'arbre primaire 3. Le roulement 2 assure le centrage et la retenue du plateau d'accueil 1. Il permet à l'arbre 3, de reprendre les efforts axiaux de la butée d'embrayage 17, lorsque celle-ci exerce sa poussée sur le diaphragme 14. Un manchon intermédiaire 22 cannelé est intercalé entre le roulement 2 et l'arbre primaire 3. Le manchon 22 présente des cannelures intérieures 22a, coopérant avec des cannelures de l'arbre primaire. Le mécanisme d'embrayage présente un manchon de transfert de mouvement 23 sur l'arbre de transfert 4, et un flasque de liaison 24 entre le manchon 23 et le plateau d'accueil 1. Cette liaison permet de transférer le mouvement et le couple à un second embrayage (non représenté), par l'arbre 4. Le deuxième embrayage peut par exemple être agencé à l'autre extrémité de la boîte, dans le cas d'une boîte de vitesses à deux embrayages. Le fonctionnement du mécanisme d'embrayage est le suivant. Sur la figure lA, qui illustre sa position débrayée, le mécanisme est au repos. La butée 17, en contact avec l'extrémité du diaphragme 14, est repoussée par celui-ci contre le carter 21. Le disque de friction 13 ne transmet pas de couple entre le plateau d'accueil 1 et l'arbre primaire 3. Sur la figure lB, la butée 17 s'est déplacée vers la 5 gauche, en repoussant dans le même sens l'extrémité du diaphragme 14. Celui-ci plaque le plateau de pression 6 contre le disque de friction 13 qui est alors prisonnier entre les deux plateaux 1, 6. Le couple transite du volant moteur 11 sur l'arbre primaire 3, par l'intermédiaire du plateau d'accueil 1 et du disque de friction 13. L'embrayage est maintenu fermé tant que la butée 17 est maintenue en appui sur le diaphragme par ses moyens de commande. Dès que ces moyens sont relâchés, en particulier si l'embrayage passe dans un mode de fonctionnement « de refuge », le mécanisme s'ouvre, et retrouve sa situation de repos débrayée, de la figure lA. Enfin, il faut noter que dans l'application particulière de l'invention décrite ci-dessus, où le plateau d'accueil est solidaire d'un arbre de transfert vers l'autre extrémité de la boîte, le passage du couple sur cet arbre de transfert n'est jamais interrompu. REVENDICATIONS1 Mécanisme d'embrayage comportant un plateau d'accueil (1) d'un disque de friction (13) relié à un volant moteur (11) fixé sur le vilebrequin (12) du moteur d'entraînement, un plateau de pression (6) et un diaphragme élastique (14) agissant sur celui-ci sous le contrôle d'une butée d'embrayage (17) en vue du serrage et du relâchement du disque de friction (13) entre les deux plateaux (1, 6) relié à un arbre primaire (3) de transmission , caractérisé en ce que le plateau d'accueil (1) est centré par un roulement (2) porté par l'arbre primaire (3) de manière à reprendre les efforts axiaux de la butée d'embrayage (17). 2. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon intermédiaire de roulement (22) intercalé entre le roulement (2) et l'arbre primaire (3). 3. Mécanisme d'embrayage caractérisé en ce que le manchon intérieures (22a), coopérant avec des cannelures de l'arbre primaire (3). 4. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce mouvement (23) sur distinct de l'arbre 5. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il présente un flasque de liaison (24) entre le manchon de transfert (23) et le plateau d'accueil (1). 6. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'arbre primaire (3) est un arbre creux. 7. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'arbre de transfert (4) s'étend à l'intérieur de l'arbre primaire (3). selon la revendication 2, (22) présente des cannelures qu'il présente un manchon de transfert de un arbre de transfert (4) de la transmission primaire (3).