Brevet FR3067422A1 — publié le 20181214

Mécanisme d'embrayage pour un véhicule automobile La présente invention concerne un mécanisme d'embrayage pour un véhicule automobile, destiné à équiper un dispositif d'embrayage. Un dispositif d'embrayage comporte classiquement un plateau de réaction destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin d'un moteur du véhicule, un disque de friction destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, et un plateau de pression. Le mouvement du plateau de pression est commandé par un diaphragme, lui-même commandé par une butée d'embrayage. Le plateau de pression est ainsi mobile entre une position d'embrayage dans laquelle le disque de friction est serré entre lesdits plateaux de pression et de réaction, et une position de débrayage dans laquelle le disque de friction est libéré. Des moyens d'amortissement sont généralement montés entre le disque de friction et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, les moyens d'amortissement agissant à l'encontre de la rotation du disque de friction par rapport à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Dans le cas d'un véhicule à motorisation hybride, on utilise une source d'énergie thermique (moteur thermique) avec une source d'énergie électrique (moteur électrique). On parle de véhicule hybride rechargeable lorsqu'un véhicule hybride, combinant ces deux énergies, peut se recharger sur un réseau électrique, ce qui permet de disposer d'une autonomie plus importante par comparaison avec un véhicule hybride classique. Un véhicule hybride rechargeable peut être de type PHEV (acronyme de Plugin-Hybrid Electric Vehicle, en anglais). Dans cette configuration, le moteur électrique et le moteur thermique agissent ensemble pour animer le véhicule. L'usage du mode électrique dépend de la configuration du véhicule. Pour un tel véhicule, l'usage du mode électrique est plus fréquent que l'usage du mode thermique. En conséquence, l'embrayage reliant le moteur thermique à la boîte de vitesses est, en majorité, en position 2 débrayée ou ouverte. Dans un tel cas, on utilisera de préférence un embrayage de type normalement ouvert, de façon à ce que le diaphragme soit actionné uniquement pour fermer l'embrayage, c'est-à-dire pour embrayer. 5 A faible vitesse du véhicule, il est possible d'animer le véhicule à l'aide du moteur électrique seulement ou, lorsqu'un couple important doit être fourni, à l'aide du moteur thermique seulement ou à l'aide du moteur électrique et du moteur thermique. En fonctionnement, le moteur électrique peut être utilisé pour 10 démarrer ou redémarrer le moteur thermique. Pour cela, le dispositif d'embrayage est fermé de façon à transmettre un couple du moteur électrique vers le moteur thermique. Lorsque les premières explosions du moteur thermique ont lieu, il est alors possible d'ouvrir à nouveau le dispositif d'embrayage, le régime du moteur thermique augmentant 15 progressivement jusqu'à atteindre une vitesse de synchronisation comprise par exemple entre 800 et 7000 tours par minute. Une fois la vitesse de synchronisation atteinte, le moteur électrique et le moteur thermique peuvent à nouveau être couplés ensemble de façon à agir de concert et fournir ainsi un couple important. 20 Afin d'améliorer le confort pour l'utilisateur et réduire la consommation énergétique du véhicule, il peut être préférable d'atteindre rapidement la vitesse de synchronisation après démarrage ou redémarrage du moteur thermique. L'invention a notamment pour but de proposer un mécanisme 25 d'embrayage pouvant être utilisé sur un véhicule hybride du type précité, et permettant d'atteindre rapidement ladite vitesse de synchronisation. A cet effet, elle propose un couvercle pour un mécanisme d'embrayage d'un véhicule automobile, comportant une partie annulaire s'étendant radialement et une partie cylindrique s'étendant axialement 30 depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale, caractérisé en 3 ce que la partie radiale comporte au moins une ouverture s'étendant circonférentiellement. La présence de l'ouverture circonférentielle permet de réduire la masse et l'inertie du couvercle. De cette manière, on réduit l'inertie du 5 mécanisme d'embrayage, ce qui permet de réduire de façon significative le temps nécessaire au moteur thermique pour atteindre la vitesse de synchronisation précitée. Le couvercle comporte au moins deux ouvertures s'étendant circonférentiellement, régulièrement réparties sur la circonférence, les deux 10 ouvertures étant séparées par une zone d'appui s'étendant radialement. Il est également possible de répartir les ouvertures de façon non régulière. Dans ce cas, un balourd de compensation doit être intégré. Avant montage du mécanisme d'embrayage sur la boîte de vitesses, le diaphragme n'est pas soumis à l'action de la butée 15 d'embrayage de sorte que celui-ci se trouve dans une position dite de stockage ou de transport, qui est située au-delà de sa position débrayée. En position de stockage, le diaphragme vient en appui sur la zone d'appui du couvercle, ce qui permet de contrôler précisément sa position au sein du mécanisme. 20 Les ouvertures peuvent s'étendre circonférentiellement sur un angle compris entre 15 et 3000 . Le couvercle peut par exemple comprendre six ouvertures circonférentielles, délimitant entre elles six zones d'appui. Chaque ouverture circonférentielle peut alors s'étendre sur un angle compris entre 25 2,5 et 50°. Chaque zone d'appui peut comporter une extrémité radialement interne reliée à une zone annulaire radialement interne de la partie radiale du couvercle, et une extrémité radialement externe reliée à une zone annulaire radialement externe de la partie radiale du couvercle. 30 Les zones annulaires interne et externe permettent également de rigidifier les zones d'appui afin d'éviter leur déformation. 4 La partie radiale peut comporter au moins une zone cambrée annulaire. L'ouverture peut s'étendre, au moins en partie, dans la zone cambrée. La zone cambrée peut présenter une forme tronconique. 5 La zone cambrée permet d'augmenter la raideur du couvercle. La partie radiale peut comporter au moins deux zones cambrées annulaires, décalées radialement l'une par rapport l'autre. Une première zone cambrée peut être située en périphérie radialement interne de la partie radiale, une seconde zone cambrée peut 10 être située dans une zone radialement médiane de la partie radiale. On augmente ainsi la raideur du couvercle, dans des zones contrôlées du couvercle, en particulier dans des zones destinées à subir de fortes contraintes mécaniques. L'ouverture peut être ménagée au niveau de la zone cambrée 15 radialement médiane. Le couvercle peut comporter au moins deux ouvertures s'étendant circonférentiellement dans la partie radiale, décalées radialement l'une par rapport à l'autre. En d'autres termes, la partie radiale peut comporter au moins 20 une ouverture circonférentielle radialement interne et au moins une ouverture circonférentielle radialement externe. Le couvercle peut comporter par exemple six ouvertures circonférentielles radialement internes et douze ouvertures circonférentielles radialement externes. 25 La partie axiale du couvercle peut comporter au moins une ouverture s'étendant axialement. L'ouverture de la partie cylindrique du couvercle permet également de réduire l'inertie du couvercle et du mécanisme d'embrayage. La partie radiale du couvercle peut présenter une épaisseur 30 comprise entre 1 et 10 mm. 5 L'invention concerne également un mécanisme d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte un couvercle du type précité, un plateau de pression logé au moins en partie dans le couvercle, et un diaphragme monté axialement entre la partie radiale du couvercle et le plateau de 5 pression, le diaphragme prenant appui sur le plateau de pression et sur le couvercle, chaque zone d'appui du diaphragme sur le couvercle étant située radialement à l'extérieur de l'ouverture circonférentielle de la partie radiale du couvercle. Le diaphragme peut être apte à prendre appui sur la zone 10 d'appui délimitée par les ouvertures circonférentielles, dans une position de stockage ou de transport. Le mécanisme d'embrayage peut être du type normalement ouvert. Bien entendu, le mécanisme d'embrayage peut également être du type normalement fermé. 15 Les ouvertures circonférentielles du couvercle peuvent être dégagées de tout élément du mécanisme ou du dispositif d'embrayage. En d'autres termes, les ouvertures ne sont pas traversées par d'autres éléments du mécanisme ou du dispositif d'embrayage. Les ouvertures circonférentielles ont donc uniquement pour fonction de réduire l'inertie du 20 couvercle et du mécanisme d'embrayage. L'invention concerne en outre un dispositif d'embrayage pour un véhicule automobile, comportant un plateau de réaction destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin, un disque de friction destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, et un mécanisme 25 d'embrayage du type précité, le plateau de pression étant actionné par le diaphragme de façon à serrer ou libérer le disque de friction sur le plateau de réaction. Des moyens d'amortissement peuvent être montés entre le disque de friction et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, les moyens 30 d'amortissement agissant à l'encontre de la rotation du disque de friction par rapport à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. 6 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux véhicules à motorisation hybride. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 5 description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un mécanisme d'embrayage pour véhicule automobile, selon une première forme de réalisation de l'invention, 10 - la figure 2 est une vue éclatée, en perspective, du mécanisme d'embrayage, - la figure 3 est une vue en coupe axiale du mécanisme d'embrayage, - la figure 4 est une vue de détail d'une partie de la figure 3, 15 - la figure 5 est une vue en perspective du couvercle, - la figure 6 est une vue correspondant à la figure 5, illustrant un second mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 à 5 représentent un mécanisme d'embrayage 1 pour véhicule automobile, selon une première forme de réalisation de 20 l'invention. Le mécanisme 1 comporte un couvercle 2 comprenant une partie annulaire 3 d'axe X s'étendant radialement et une partie cylindrique 4 s'étendant axialement depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale 3. 25 La partie radiale 3 comporte une première cambrure 5 ou portion tronconique annulaire, située au niveau de la périphérie radialement interne 6 de la partie radiale 3, et une seconde cambrure 7 ou portion tronconique annulaire, située au niveau d'une zone radialement médiane 8 de la partie radiale 3. 30 La partie radiale 3 comporte en outre des ouvertures 9 s'étendant circonférentiellement, par exemple au nombre de six. Chaque 7 ouverture 9 est délimitée par des zones annulaires radialement interne 10 et externe 11 de la partie radiale 3 du couvercle 2, et par des zones d'appui 12 reliant les zones annulaires précitées 10, 11. Les bords radialement interne 13 et externe 14 des ouvertures 9 présentent une forme en arc de 5 cercle, les extrémités circonférentielles 15 des ouvertures 9 présentant une forme arrondie de façon à mieux répartir les contraintes mécaniques. Chaque ouverture 9 s'étend circonférentiellement sur un angle compris entre 2,5 et 50°. Chaque ouverture 9 est située, au moins partiellement, au niveau de la cambrure 7 radialement médiane. 10 La zone annulaire externe 11 de la partie radiale 3 du couvercle comporte en outre des trous 16 de section circulaire, régulièrement répartis sur la circonférence. Les trous 16 sont par exemple au nombre de six. La zone annulaire externe 11 comporte en outre des zones d'appui en saillie 17, dirigées vers le volume interne du couvercle 2, comme 15 cela est connu en soi. La partie radiale 3 du couvercle 2 présente par exemple une épaisseur comprise entre 1 et 10 mm. La partie cylindrique 4 comporte des ouvertures 18 s'étendant axialement. Un rebord annulaire 19 s'étend radialement depuis l'extrémité 20 axiale de la partie cylindrique 4 qui est opposée à la partie radiale 3. Le rebord annulaire 19 comporte notamment des trous 20 de fixation destinés à la fixation du couvercle 2 sur un plateau de réaction, par exemple par vissage ou par rivetage. Le mécanisme 1 comporte en outre un plateau de pression 21 25 annulaire, monté dans le couvercle 2. Le plateau de pression 21 comporte une première face radiale 22, orientée vers le couvercle, et une seconde face 23 radiale opposée à la première face. La seconde face 23 est destinée à venir en appui sur un disque de friction. Le plateau de pression 21 comporte des pattes 24 s'étendant 30 radialement depuis la périphérie radialement externe du plateau de pression. Des languettes 25 permettent de coupler en rotation le plateau de 8 pression 21, d'une part, et le plateau de réaction et le couvercle 2, d'autre part. Lesdites languettes 25 sont élastiquement déformables et permettent de rappeler le plateau de pression 21 vers une position de repos qui est ici une position débrayée. 5 Chaque languette 25 comporte ainsi une première extrémité fixée à une patte du plateau de pression, par exemple par l'intermédiaire de rivets 26, et une seconde extrémité fixée au rebord du couvercle 2 et/ou au plateau de réaction, par exemple par l'intermédiaire de rivets 26a. Une zone d'appui annulaire 27 en saillie depuis la première face 10 22 du plateau de pression 21 est formée au niveau de la périphérie radialement interne 28 du plateau de pression. Des rainures radiales 29, régulièrement réparties sur la circonférence, sont formées dans la zone d'appui. Des lamages 30 de section circulaire, par exemple au nombre 15 de six, sont formées dans la première face 22 du plateau de pression 21. Le mécanisme d'embrayage 1 comporte de plus un diaphragme 31, monté dans le couvercle 2 et intercalé axialement entre la partie radiale 3 du couvercle et le plateau de pression 21. Le diaphragme 31 comporte une partie annulaire 32, déformable 20 élastiquement à la manière d'une rondelle Belleville et des doigts 33 s'étendant radialement vers l'intérieur, depuis la partie annulaire 32. L'extrémité radialement interne 34 des doigts 33 est destinée à l'appui d'une butée d'embrayage. Des fentes 35 s'étendent radialement entre les doigts 33 du diaphragme 31, chaque fente 35 présentant une base 36 ou 25 une extrémité radialement externe élargie. La périphérie radialement externe 37 de la partie annulaire comporte des ouvertures 38 en forme générale de T, réparties sur la circonférence. Chaque ouverture comporte une première branche orientée radialement 39 et débouchant à la périphérie radialement externe 37 du 30 diaphragme, et une seconde branche 40 perpendiculaire à la première 9 branche 39. Lesdites ouvertures 38 délimitent entre elles des pétales 41 situés en périphérie externe du diaphragme 37. Le diaphragme 31 est en appui sur les zones d'appui 17 du couvercle 2, d'une part, et sur la zone d'appui du plateau de pression 42 5 d'autre part. Comme cela est mieux visible aux figures 3 et 4, les zones d'appui 17 du diaphragme 31 sur le couvercle 2 sont situées radialement à l'extérieur des zones d'appui 42 du diaphragme 31 sur le plateau de pression 21. Le diaphragme 31 est maintenu en appui sur les zones d'appui 10 du couvercle 17, par l'intermédiaire d'un jonc annulaire 43 et de rivets 44. Chaque rivet 44 est engagé dans les trous 16 du couvercle et fixé audit couvercle 2. Chaque rivet 44 comporte en outre une tête élargie 45 servant à l'appui axial du jonc annulaire 43. La zone d'appui 46 du diaphragme sur le jonc annulaire 43 est 15 situé axialement en regard de l'appui 17 du diaphragme 31 sur le couvercle 2. En fonctionnement, lors de l'actionnement du diaphragme 31 par la butée d'embrayage, le diaphragme 31 bascule autour des zones d'appui 17 du couvercle 2 et entraîne le déplacement axial du plateau de pression 20 21. Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 1 à 5, le mécanisme d'embrayage 1 est du type normalement ouvert. Ainsi, en position de repos, le plateau de pression 21 est rappelé en position débrayée par les languettes 25 élastiques, en direction de la partie radiale du couvercle 3, et le diaphragme 31 est également rappelé vers sa position débrayée. Lors de 25 son actionnement par la butée d'embrayage, le diaphragme 31 repousse le plateau de pression 21 à l'opposé de la partie radiale 3 du couvercle 2, en direction du plateau de réaction, de façon à serrer le disque de friction entre le plateau de réaction et le plateau de pression 21. Lors d'un tel actionnement, les doigts 33 du diaphragme 31 30 peuvent pénétrer, au moins partiellement, dans les rainures 29 du plateau de pression 21. 10 Par ailleurs, en position débrayée ou de repos, les têtes 45 des rivets 44 peuvent prendre appui sur les surfaces de fond des lamages 30, de manière à limiter de déplacement du plateau de pression 21 lors du débrayage. 5 De plus, avant montage du mécanisme d'embrayage 1 sur la boîte de vitesses, le diaphragme n'est pas soumis à l'action de la butée d'embrayage de sorte que celui-ci se trouve dans une position dite de stockage ou de transport 47, qui est située au-delà de sa position débrayée. En position de stockage 47, le diaphragme 31 vient en appui sur 10 les zones d'appui radiales 48 du couvercle 2, ce qui permet de contrôler précisément sa position au sein du mécanisme 1. Lors du montage du mécanisme d'embrayage 1, le diaphragme 31 est précontraint et est dégagé de son appui sur lesdites zones d'appui radiale 48 du couvercle. 15 Comme indiqué précédemment, les ouvertures 9 circonférentielles permettent de réduire la masse et l'inertie du couvercle 2. Une telle réduction de la masse est également favorisée par la faible épaisseur de la partie radiale 3 du couvercle 2. De cette manière, l'inertie du mécanisme d'embrayage 1 est 20 réduite, ce qui permet de diminuer de façon significative le temps nécessaire au moteur thermique pour atteindre la vitesse de synchronisation précitée. On notera que les ouvertures 9 circonférentielles du couvercle 2 sont de préférence dégagées de tout élément du mécanisme d'embrayage 25 1. En d'autres termes, les ouvertures 9 ne sont pas traversées par d'autres éléments du mécanisme d'embrayage 1. Les ouvertures 9 circonférentielles ont donc uniquement pour fonction de réduire l'inertie du couvercle 2 et du mécanisme d'embrayage 1. La figure 6 illustre une seconde forme de réalisation de 30 l'invention, qui diffère de celle exposée en référence aux figures 1 à 5, en ce que la partie radiale du couvercle comporte en outre des ouvertures 49 11 dans la zone radialement externe 6, 10 de la partie radiale 3 du couvercle 2. Lesdites ouvertures 49 s'étendent circonférentiellement et sont régulièrement réparties sur la circonférence. Les ouvertures sont par exemple au nombre de douze. Les extrémités circonférentielles 50 des 5 ouvertures présentent une forme arrondie. Les ouvertures 49 sont décalées radialement à l'extérieur par rapport aux ouvertures 9. Les ouvertures 49 sont séparées les unes des autres par des ponts 51, 52, 53, certains des ponts 52 comportant les trous 16, les autres ponts 53 étant situés circonférentiellement en regard des zones d'appui REVENDICATIONS1. Couvercle (2) pour un mécanisme d'embrayage (1) d'un véhicule automobile, comportant une partie annulaire (3) s'étendant radialement et une partie cylindrique (4) s'étendant axialement depuis la périphérie radialement externe (6) de la partie radiale (3), caractérisé en ce que la partie radiale (3) comporte au moins une ouverture s'étendant circonférentiellement. 2. Couvercle (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux ouvertures (9) s'étendant circonférentiellement, régulièrement réparties sur la circonférence, les deux ouvertures (9) étant séparée par une zone d'appui (12) s'étendant radialement. 3. Couvercle (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures (9) s'étendent circonférentiellement sur un angle compris entre 15 et 300°. 4. Couvercle (2) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque zone d'appui (12) comporte une extrémité radialement interne reliée à une zone annulaire radialement interne (11) de la partie radiale (3) du couvercle (2), et une extrémité radialement externe reliée à une zone annulaire radialement externe (12) de la partie radiale du couvercle (2). 5. Couvercle (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie radiale (3) comporte au moins une zone cambrée annulaire (5, 7). 6. Couvercle (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie radiale comporte au moins deux zones cambrées annulaires (5, 7). 7. Couvercle (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux ouvertures (9, 49) s'étendant circonférentiellement dans la partie radiale (3), décalées radialement l'une par rapport à l'autre. 13 8. Couvercle (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie axiale (4) du couvercle comporte au moins une ouverture (18) s'étendant axialement. 9. Mécanisme d'embrayage (1), caractérisé en ce qu'il comporte 5 un couvercle (2) selon l'une des revendications 1 à 8, un plateau de pression (21) logé au moins en partie dans le couvercle (2), et un diaphragme (31) monté axialement entre la partie radiale (3) du couvercle (2) et le plateau de pression (21), le diaphragme (31) prenant appui sur le plateau de pression (21) et sur le couvercle (2), chaque zone d'appui (17) 10 du diaphragme (31) sur le couvercle (2) étant située radialement à l'extérieur de l'ouverture (9) circonférentielle de la partie radiale (3) du couvercle (2). 10. Mécanisme d'embrayage (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diaphragme (31) est apte à prendre appui sur la 15 zone d'appui (48) délimitée par les ouvertures circonférentielles, dans une position de stockage ou de transport. 11. Dispositif d'embrayage pour un véhicule automobile, comportant un plateau de réaction destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin, un disque de friction destiné à être couplé à un arbre d'entrée 20 d'une boîte de vitesses, et un mécanisme d'embrayage (1) selon la revendication 9 ou 10, le plateau de pression (21) étant actionné par le diaphragme (31) de façon à serrer ou libérer le disque de friction sur le plateau de réaction.