Brevet FR2998933A1 — publié le 20140606

MECANISME D'ENTRAÎNEMENT DE LA POMPE A HUILE D'UNE BOÎTE DE VITESSES DE VEHICULE. [0001] La présente invention se rapporte à un mécanisme d'entraînement de la pompe à huile d'une boîte de vitesses de véhicule, plus particulièrement d'une boîte de vitesses pilotée ou automatique accouplée au moteur d'un véhicule automobile grâce à un embrayage de type « embrayage à sec ». [0002] La pompe à huile, logée dans la partie frontale du carter de la boîte de vitesses, alimente le convertisseur, les pistons des embrayages, le mécanisme de commande de la boîte de vitesses et les circuits de graissage. [0003] La fonction d'entraînement d'une pompe à huile sur une boîte de vitesse automatique est assurée par l'intermédiaire du convertisseur, dont la partie externe est liée au moteur et permet, ainsi, l'entraînement de la pompe. Toutefois, le convertisseur utilisé dans une boîte de vitesses automatique, qui doit être entraîné constamment et alimenté en huile, présente un rendement qui n'est pas excellent sauf en phase dite « lock-up » ou « verrouillage ». [0004] Sur une boîte de vitesses pilotée, on utilise un embrayage à sec piloté : lorsque le véhicule est à l'arrêt, moteur tournant, l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses est également à l'arrêt, ce qui oblige à utiliser un moyen externe pour mettre en mouvement les actionneurs, la présence de ce moyen externe ayant pour résultat d'entraîner une surconsommation d'énergie. [0005] On connaît une solution technique aux problèmes évoqués ci-dessus, qui consiste à placer la pompe à huile au bout de l'arbre primaire d'entraînement de la boîte de vitesses et à relier le volant moteur à cette pompe par l'intermédiaire d'un arbre concentrique à l'intérieur de l'arbre primaire d'entraînement de la boîte de vitesses. Toutefois, cet arbre primaire est de relativement faible diamètre et rend difficile l'intégration interne d'un autre arbre sans fragiliser l'arbre primaire ou augmenter, de façon démesurée, son diamètre externe. [0006] On connaît également une autre solution technique par le document FR 2 885 980, qui décrit une boîte de vitesses pour moteur de véhicule automobile munie d'arbres parallèles et comprenant un embrayage multi disques à huile et une pompe à huile pour la commande de l'embrayage. La pompe à huile est entraînée mécaniquement par un moyeu d'axe sensiblement perpendiculaire aux arbres de la boîte de vitesses. [0007] On connaît aussi, selon le document FR 2 828 250, une installation d'embrayage double montée dans une ligne d'entraînement d'un véhicule automobile entre un moteur et une boîte de vitesses. Cette installation présente un premier dispositif d'embrayage associé à un premier axe d'entrée de la boîte de vitesses et un second dispositif d'embrayage associé au second axe d'entrée de la boîte de vitesses, pour la transmission du couple entre le moteur et la boîte de vitesses. L'installation comporte, de plus, un moyeu d'embrayage servant d'entrée à l'installation et ayant une denture extérieure pour coupler un amortisseur d'oscillations de torsion ou un élément de sortie du moteur, et/ou une denture intérieure pour coupler une pompe à huile prévue du côté de la boîte de vitesses. Les axes d'entrée de boîte de vitesses sont des axes creux imbriqués radialement et entourant l'arbre d'entraînement de la pompe à huile. [0008] Le but de la présente invention est de fournir un mécanisme d'entraînement de la pompe à huile d'une boîte de vitesses de véhicule, plus particulièrement d'une boîte de vitesses pilotée ou automatique accouplée au moteur d'un véhicule automobile grâce à un embrayage à sec, lequel mécanisme d'entraînement surmonte les difficultés sommairement évoquées ci-dessus des solutions connues de l'art antérieur et est économique, notamment en matière de consommation d'énergie. [0009] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel mécanisme d'entraînement de la pompe à huile, qui nécessite très peu de modifications des transmissions existantes pour être adapté à une transmission moteur/ boîte de vitesses. [0010] Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel mécanisme d'entraînement de la pompe à huile, qui soit de conception et de réalisation simple, et qui soit robuste et fiable, [0011] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un mécanisme d'entraînement de la pompe à huile d'une boîte de vitesses de véhicule, en particulier de véhicule automobile, la boîte de vitesses étant reliée au moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage à diaphragme. Dans ce mécanisme d'entraînement nouveau, l'arbre d'entraînement de la pompe à huile est concentrique à l'arbre primaire d'entraînement de la boîte de vitesses. De plus, la partie tournante de la butée d'embrayage est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement de la pompe tout en gardant la possibilité de se déplacer en translation selon l'axe de l'arbre primaire d'entraînement de la boîte de vitesses pour permettre l'embrayage et le débrayage. [0012] Selon le principe même de l'invention, la butée d'embrayage est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement de la pompe à huile par un moyen mécanique qui permet de récupérer le mouvement de rotation du moteur directement sur le diaphragme de l'embrayage pour entraîner la pompe à huile. [0013] Ce moyen mécanique qui permet de récupérer le mouvement de rotation du moteur directement sur le diaphragme de l'embrayage peut être constitué par des évidements axiaux prévus dans le diaphragme de l'embrayage, lesquels évidements axiaux coopèrent par concordances des formes avec des extensions axiales de la partie tournante de la butée d'embrayage. [0014] De préférence, ces évidements axiaux prévus dans le diaphragme de l'embrayage sont une pluralité d'encoches axiales, avantageusement au nombre de trois, réparties angulairement de façon régulière, de préférence, lesdites encoches coopérant avec des ergots axiaux de la partie tournante de la butée d'embrayage pour transmettre le mouvement de rotation. [0015] En variante, chaque évidement axial prévu dans le diaphragme de l'embrayage peut être obtenu sous la forme de l'absence de plusieurs lamelles radiales du diaphragme de l'embrayage. [0016] Ces lamelles radiales absentes peuvent avantageusement être au nombre de trois, réparties angulairement de façon régulière, de préférence. [0017] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la partie tournante de la butée d'embrayage est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement de la pompe à huile par le moyen de rainures axiales prévues dans l'alésage interne de ladite partie tournante de la butée d'embrayage. [0018] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention également, la translation de la partie tournante de la butée d'embrayage permettant d'embrayer ou de débrayer est effectuée par une fourchette, un mécanisme permettant le découplage en rotation étant « interface» entre ladite partie tournante de la butée d'embrayage et ladite fourchette. [0019] Ce mécanisme permettant le découplage en rotation peut avantageusement être un mécanisme de type « butée à billes ». [0020] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, du type à boîte de vitesses pilotée ou automatique accouplée au moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage, de préférence un embrayage à sec, et dans ce véhicule, nouveau, le mécanisme d'entraînement de la pompe à huile est conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0021] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0022] - la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant la chaîne de transmission et d'entraînement entre un moteur de véhicule et la pompe à huile incorporée à la boîte de vitesses du véhicule, chaîne de transmission et d'entraînement à laquelle s'applique la présente invention, [0023] - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, de la liaison entre l'embrayage et l'arbre d'entraînement de la pompe à huile, selon la présente invention, [0024] - la figure 3 est une vue en perspective, schématique, de la solution technique de l'invention pour la récupération du mouvement de rotation du moteur directement sur le diaphragme de l'embrayage, et [0025] - la figure 4 est une vue en perspective, schématique, de la partie tournante de la butée d'embrayage dans le mécanisme d'entraînement selon la présente invention. [0026] En référence au schéma de la figure 1, on a représenté la chaîne de transmission mécanique permettant de transmettre le mouvement du moteur d'un véhicule automobile à la boîte de vitesses du véhicule. [0027] Le moteur du véhicule est désigné par la référence générale 10, la boîte de vitesses par la référence générale 20 et l'embrayage, situé entre le moteur 10 et la boîte de vitesses 20, est désigné par la référence générale 30. La boîte de vitesses 20 est entraînée par l'arbre primaire moteur 50. [0028] Une pompe à huile, de référence générale 40, est associée à la boîte de vitesses 30 20. [0029] Le mouvement de rotation du volant moteur 11 est récupéré par l'embrayage 30, puis par la partie tournante 36 de la butée d'embrayage 35. Ensuite, la pompe à l'huile 40 est entraînée par un arbre d'entraînement de la pompe référencé 45. La référence 42 désigne un arbre d'entrée de la pompe 40 entraîné mécaniquement par l'arbre d'entraînement de la pompe 45. [0030] La butée d'embrayage 35 est, par conséquent, liée en rotation avec l'arbre d'entraînement 45 de la pompe à huile 40 mais elle doit conserver la possibilité de se déplacer en translation axiale dans l'axe primaire 50, c'est-à-dire selon la direction XX' de la figure 1. [0031] Selon le principe de la présente invention, la pompe à huile 40 est entraînée directement par le moteur 10 par l'intermédiaire du mécanisme d'embrayage 30, et cela même dans les phases de boîte de vitesses débrayée ou au point mort. [0032] A cette fin, l'arbre d'entraînement 45 de la pompe à huile 40 est concentrique à l'arbre primaire d'entraînement 50 de la boîte de vitesses 20, et la partie tournante (bague intérieure) référencée 36 de la butée d'embrayage 35 est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement 45 de la pompe à huile 40 tout en gardant la possibilité de se déplacer en translation selon l'axe XX' de l'arbre primaire d'entraînement 50 de la boîte de vitesses 20 pour permettre l'embrayage et le débrayage. [0033] En référence aux dessins des figures 2 à 4, la solution technique de la présente invention consiste à récupérer le mouvement de rotation moteur directement sur le diaphragme 32 de l'embrayage 30. [0034] Le moyen mécanique de récupération du mouvement de rotation moteur directement sur le diaphragme 32 de l'embrayage 30 est constitué par des évidements axiaux prévus dans le diaphragme 32, qui coopèrent par concordances des formes avec des extensions axiales de la butée d'embrayage 35. [0035] Ces évidements axiaux prévus dans le diaphragme 32 de l'embrayage 30 sont trois encoches axiales 32A, 32B, et 320 (figure 3), réparties angulairement de façon régulière, qui coopèrent par concordances des formes avec des ergots axiaux 36A, 36B et 360 (figure 4) de la partie tournante 36 de la butée d'embrayage 35. [0036] Selon une variante (non représentée), les évidements axiaux prévus dans le diaphragme peuvent être des absences de lamelle radiale (les lamelles sont référencées collectivement 321) du diaphragme 32, ces absences de lamelle pouvant être au nombre de trois et pouvant être réparties angulairement de façon régulière. [0037] Il va de soi que le nombre d'encoches axiales ou d'absences de lamelle peut être différent de trois. [0038] La partie tournante 36 de la butée d'embrayage 35 est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement 45 de la pompe à huile 40 par le moyen de rainures axiales, qui sont désignées collectivement 36r et qui sont prévues dans l'alésage interne de ladite partie tournante 36 de la butée d'embrayage 35. [0039] La translation de la partie tournante 36 de la butée d'embrayage 35 permettant d'embrayer ou de débrayer est avantageusement effectuée par une fourchette (non représentée), un mécanisme permettant le découplage en rotation étant « interface» entre ladite partie tournante 36 de la butée d'embrayage 35 et ladite fourchette. Ce mécanisme permettant le découplage en rotation peut avantageusement être un mécanisme de type « butée à billes », ou bien un mécanisme équivalent et connu en soi. [0040] En variante, la fourchette peut être remplacée par un vérin hydraulique, ce qui permet alors d'avoir une boîte de vitesses pilotée uniquement grâce à l'hydraulique. [0001] Le mécanisme d'entraînement de pompe à huile décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0002] - la pompe à huile fonctionnant dans toutes les phases de vie, il permet une meilleure gestion de la boîte de vitesses totalement en hydraulique et le remplacement des composants électriques rapportés (sélecteur de vitesses, actionneur d'embrayage, etc.) par des composants internes à la boîte de vitesses, [0003] - il apporte un gain en consommation, parce que le convertisseur à un mauvais rendement lorsqu'il n'est pas verrouillé, [0004] - il apporte un gain économique, parce qu'il est possible de remplacer le convertisseur par un embrayage à sec de type série avec très peu de modifications. REVENDICATIONS: 1. Mécanisme d'entraînement de la pompe à huile d'une boîte de vitesses de véhicule, en particulier de véhicule automobile, la boîte de vitesses (20) étant reliée au moteur (10) du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage (30) à diaphragme, caractérisé en ce que, d'une part, l'arbre d'entraînement (45) de la pompe à huile (40) est concentrique à l'arbre primaire d'entraînement (50) de la boîte de vitesses (20) et, d'autre part, en ce que la partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35) est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement (45) de la pompe à huile (40) tout en gardant la possibilité de se déplacer en translation selon l'axe (« XX' ») de l'arbre primaire d'entraînement (50) de la boîte de vitesses (20) pour permettre l'embrayage et le débrayage. 2. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35) est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement (45) de la pompe à huile (40) par un moyen mécanique de récupération du mouvement de rotation du moteur (10) directement sur le diaphragme (32) de l'embrayage (30). 3. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen mécanique de récupération du mouvement de rotation du moteur (10) directement sur le diaphragme (32) de l'embrayage (30) est constitué par des évidements axiaux prévus dans le diaphragme (32), qui coopèrent par concordances des formes avec des extensions axiales de la partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35). 4. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits évidements axiaux prévus dans le diaphragme (32) de l'embrayage (30) sont une pluralité d'encoches axiales (32A, 32B, 320), qui coopèrent par concordances des formes avec des ergots axiaux (35A, 35B, 350) de la partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35). 5. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les encoches axiales (32A, 32B, 320) sont au nombre de trois, réparties angulairement de façon régulière. 6. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits évidements axiaux prévus dans le diaphragme sont des absences de lamelle radiale dudit diaphragme (32). 7. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites lamelles radiales absentes sont au nombre de trois, réparties angulairement de façon régulière. 8. Mécanisme d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35) est liée en rotation avec l'arbre d'entraînement (45) de la pompe à huile (40) par le moyen de rainures axiales (36r) prévues dans l'alésage interne de ladite partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35). 9. Mécanisme d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la translation de la partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35) permettant d'embrayer ou de débrayer est effectuée par une fourchette, un mécanisme permettant le découplage en rotation étant « interface» entre ladite partie tournante (36) de la butée d'embrayage (35) et ladite fourchette. 10. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit mécanisme permettant le découplage en rotation est un mécanisme de type butée à billes. 11. Véhicule, en particulier véhicule automobile, du type à boîte de vitesses pilotée ou automatique accouplée au moteur (10) du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage (30) à diaphragme (32), caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement de la pompe à huile (40) de la boîte de vitesses (30) du véhicule est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.25