FR2814516A1

FR2814516A1 - Dispositif de transmission a engrenages, en particulier pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR2814516A1
Application number: FR0104139A
Authority: FR
Inventors: Daniel Satonnet; Ciriaco Bonfilio; Pascal Thery
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-03-29
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: FR2814516B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de transmission à engrenages dans lequel un arbre moteur (10) est relié par deux embrayages (E1, E2) à deux arbres coaxiaux (12, 14) d'entrée de la transmission. Les deux embrayages (E1, E2) sont du type travaillant dans l'huile et sont maintenus en permanence en position de serrage par des moyens à ressort, tels que des diaphragmes annulaires (44). L'invention s'applique notamment aux transmissions pour véhicule automobile.

Description

L'invention concerne un dispositif de transmission à engrenages, en particulier pour véhicule automobile, dans lequel un arbre moteur tel que le vilebrequin d'un moteur à combustion interne est relié par deux embrayages à deux arbres d'entrée coaxiaux qui portent des pignons menants des rapports de transmission dont les pignons menés sont montés sur un arbre de sortie qui, dans le cas d'un véhicule automobile, est relié par un différentiel aux roues motrices du véhicule.

Dans des dispositifs de transmission de ce type, notamment à commande automatique, il est connu de commander les embrayages pour changer de rapport de transmission sans interrompre l'application d'un couple moteur aux roues motrices du véhicule. On a déjà proposé pour cela d'utiliser des embrayages d'un type classique fonctionnant à sec, comprenant des moyens embrayeurs tels que des diaphragmes annulaires, sur lesquels on agit au moyen de butées de débrayage et d'actionneurs appropriés pour ouvrir ou desserrer les embrayages et changer de rapport de transmission. Les inconvénients les plus importants de ces embrayages à sec sont leur encombrement et leur échauffement en service.

On a également proposé d'utiliser des embrayages fonctionnant dans l'huile, de préférence des embrayages multidisques pour avoir un faible diamètre extérieur, qui sont logés dans le carter du dispositif de transmission et qui sont commandés au serrage par une pression hydraulique agissant sur des pistons de commande qui sont montés tournants avec les embrayages. Un inconvénient de ces moyens connus

est que la pression d'huile dans le carter augmente par centrifugation avec la vitesse de rotation, ce qui peut provoquer un serrage partiel non voulu des embrayages et conduit à associer aux pistons de commande des ressorts qui s'opposent à cette pression dynamique. Une commande fine des embrayages doit nécessairement prendre en compte cette pression dynamique et ses variations. Un autre inconvénient est que le serrage des embrayages nécessite qu'une pression soit appliquée aux pistons de commande, ce qui se traduit par une consommation d'énergie quasipermanente.

La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients dans une transmission à engrenages du type précité ou dans toute autre transmission comprenant deux embrayages permettant de relier deux arbres d'entrée coaxiaux à un même arbre moteur.

Elle propose à cet effet un dispositif de transmission à engrenages, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux arbres d'entrée coaxiaux portant des pignons menants des rapports de transmission, deux embrayages reliant chacun un arbre d'entrée à un même arbre moteur, et des moyens de commande des deux embrayages, caractérisé en ce que les embrayages sont du type travaillant dans l'huile et comprennent des moyens de rappel à ressort les maintenant dans leur position de serrage en permanence en dehors des phases de changement de rapport de transmission.

Ainsi, pendant les périodes sans changement de rapport de transmission, les embrayages sont maintenus serrés et transmettent un couple entre

l'arbre moteur et l'arbre de sortie du dispositif de transmission sans consommation d'énergie. Les embrayages peuvent être maintenus en position de serrage sans limitation dans le temps, ce qui permet de les utiliser pour réaliser un frein de stationnement, par exemple en engageant un rapport de transmission sur chacun des arbres d'entrée.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux embrayages sont montés dans un carter au moins partiellement rempli d'huile.

Avantageusement, le carter dans lequel sont logés les embrayages est réalisé en tôle et est rapporté sur le carter du dispositif de transmission.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, un amortisseur de torsion reliant l'arbre moteur aux deux embrayages est logé dans le carter des embrayages, par exemple radialement à l'extérieur de ces derniers.

Par ailleurs, un alterno-démarreur entraîné par l'arbre moteur peut avantageusement être monté autour desdits embrayages, à l'extérieur de leur carter précité.

Les moyens de commande des deux embrayages peuvent être indépendants et comprendre des actionneurs par exemple hydrauliques, électriques ou électromécaniques.

En variante, les moyens de commande des embrayages comprennent un actionneur unique, par exemple du type à fourchette montée à rotation autour d'un axe fixe et déplaçable dans un sens ou dans l'autre parallèlement aux arbres d'entrée de la transmission, cette fourchette étant avantageusement reliée par des moyens élastiques à des éléments d'ouverture desdits embrayages.

Dans une forme de réalisation de l'invention, les moyens d'ouverture des embrayages comprennent au moins un arbre tubulaire, monté autour des arbres d'entrée de la transmission et déplaçable en translation axiale dans un sens et dans l'autre.

Cet arbre tubulaire peut être associé par une extrémité à un actionneur et par une autre extrémité à une butée de débrayage ou analogue.

Il est de préférence solidaire en rotation de l'arbre d'entrée radialement extérieur et peut comprendre des moyens de traversée axiale d'un élément de support d'un ou des disques de friction d'un premier desdits embrayages.

Un moyen d'ouverture de ce premier desdits embrayages est avantageusement monté axialement coulissant sur l'arbre tubulaire précité.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, les deux embrayages sont sensiblement de même diamètre et sont juxtaposés axialement.

Ils peuvent être maintenus en position de serrage par un même ressort, ou bien par des ressorts indépendants tels que des diaphragmes annulaires d'un type classique.

En variante, les embrayages peuvent être radialement superposés, ce qui permet de réduire l'encombrement axial global du dispositif de transmission.

Dans tous les cas, ces embrayages peuvent être du type tiré ou du type poussé, et sont soit tous les deux du même type, soit l'un d'un type et l'autre de l'autre type.

Les moyens d'ouverture des embrayages peuvent s'étendre soit du côté radialement interne des embrayages, soit du côté radialement externe de ces embrayages.

En variante, les moyens d'ouverture s'étendent les uns radialement à l'intérieur d'un embrayage et les autres radialement à l'extérieur de l'autre embrayage.

Des moyens, par exemple du type électromagnétique, peuvent être prévus pour maintenir un embrayage en position ouverte, par exemple pour la commande du passage en marche arrière.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'une partie d'un dispositif de transmission selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un mode de réalisation de ce dispositif ; la figure 3 est un schéma de principe représentant une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 est un schéma de principe d'un autre mode de réalisation d'un dispositif de transmission selon l'invention ; les figures 5 et 6 sont des schémas de principe représentant deux autres modes de réalisation du dispositif selon l'invention ; les figures 7 et 8 sont des schémas de principe représentant des variantes de réalisation de la partie du dispositif représentée en figure 1 ; - les figures 9 et 10 sont des vues partielles schématiques de deux autres modes de réalisation de l'invention ; et

- les figures 11 à 13 sont des vues partielles en coupe axiale d'autres modes de réalisation de l'invention.

Dans la représentation schématique de la figure 1, la référence 10 désigne l'arbre de sortie d'un moteur à combustion interne M qui est relié par deux embrayages El, E2 à deux arbres d'entrée 12,14 de la transmission qui portent, comme on le verra par la suite, des pignons menants des rapports de transmission.

Les embrayages El, E2 sont des embrayages multidisques travaillant dans l'huile et sont logés dans un carter 16 rapporté sur le carter 18 de la transmission à engrenages et traversé à étanchéité par l'arbre 10 ou par un prolongement de celui-ci, au moyen d'un joint 20 monté dans un orifice central du carter 16.

Un alterno-démarreur 22 dont le stator est porté par une partie fixe, par exemple par le carter 18 de la transmission à engrenages, et dont le rotor 24 est solidaire en rotation de l'arbre 10, est monté autour du carter 16, par exemple sensiblement en alignement radial avec l'embrayage E2.

L'arbre 10 de sortie du moteur M est relié aux éléments d'entrée des embrayages El, E2 par un amortisseur de torsion 26 qui est logé dans le carter 16, par exemple autour de l'embrayage El comme représenté et qui comprend un élément d'entrée 28 solidaire en rotation de l'arbre 10 et un élément de sortie 30 solidaire des éléments d'entrée des embrayages El, E2. Les éléments d'entrée et de sortie 28,30 de l'amortisseur de torsion sont reliés, de façon bien connue de l'homme du métier, par des organes élastiquement déformables tels que des

ressorts hélicoïdaux 31 à action circonférentielle. Des éléments de friction sont agencés entre les éléments d'entrée et de sortie 28,30 de l'amortisseur de torsion pour absorber les vibrations et irrégularités de couple transmises par l'arbre 10 et absorbées par les organes élastiquement déformables 31.

Dans ce montage, les ressorts de l'amortisseur de torsion et les éléments de friction travaillent dans l'huile, ce qui présente un certain nombre d'avantages : on évite les inconvénients liés à la lubrification au moyen de graisse des ressorts, et ceux liés à l'implantation des moyens nécessaires pour empêcher la graisse de fuir et pour la protéger des pollutions et inclusions de corps étrangers, - on réduit l'usure des ressorts et de leurs moyens de guidage, - en ce qui concerne les éléments de friction, on évite les inconvénients liés aux frottements à sec (pollution, périodes de rodage) et les surfaces de frottement sont stables dans le temps.

Dans l'exemple représenté, l'élément d'entrée 28 de l'amortisseur de torsion est de forme cylindrique et entoure les embrayages El et E2. Il comprend une paroi de fond radiale par laquelle il est relié à l'arbre 10.

L'élément de sortie 30 de l'amortisseur de torsion est solidaire des éléments d'entrée 32 des embrayages El et E2 qui comprennent des enveloppes cylindriques raccordées bout à bout, les embrayages El et E2 étant de même diamètre et axialement alignés. Les embrayages El et E2 comprennent, à leurs extrémités axiales, un plateau de pression 34 et un couvercle d'embrayage 36, qui sont fixes en

translation axiale et portés par l'élément d'entrée 32, et des plateaux intermédiaires 38 qui sont portés par l'élément d'entrée 32 et sont solidaires en rotation de celui-ci, mais qui sont déplaçables en translation axiale. Des disques de friction 40 sont intercalés entre les plateaux intermédiaires 38 ainsi qu'entre ces derniers, le plateau fixe 34 et le couvercle 36 et sont portés par un élément annulaire 42 solidaire en rotation de l'arbre 12,14 correspondant, les disques de friction 40 étant solidaires en rotation de l'élément annulaire 42 et déplaçables en translation axiale sur celui-ci.

Les embrayages El, E2 étant montés axialement bout à bout, le plateau 34 fixe en translation de l'embrayage El et le couvercle 36 de l'embrayage E2 peuvent être formés par un même élément.

Les embrayages El, E2 sont ici du type poussé et comprennent chacun un diaphragme annulaire 44 formant leurs moyens embrayeurs et débrayeurs et qui est monté entre un couvercle 36 et le plateau de pression 38 adjacent. De façon classique, les diaphragmes 44 sont accrochés sur les couvercles d'embrayage 36 et comprennent une partie radialement extérieure formée par une rondelle Belleville en appui sur le plateau de pression 38 et une partie radialement intérieure formée de doigts radiaux s'étendant vers l'axe de rotation et coopérant avec des moyens 46 formant butée de débrayage ou analogue.

Dans un mode de réalisation, les moyens 46 sont formés d'un roulement à aiguilles porté par un rebord radial d'extrémité 48 d'un élément tubulaire 50,52 respectivement, monté autour des arbres 12,14 d'entrée de la transmission.

Plus précisément, l'élément tubulaire 50 associé à l'embrayage El entoure l'élément tubulaire 52

associé à l'embrayage E2, et cet élément tubulaire 52 traverse axialement l'élément annulaire 42 portant les disques de friction de l'embrayage El et est solidaire en rotation de cet élément annulaire tout en étant mobile en translation axiale. Les embrayages El, E2 sont commandés en ouverture par des vérins hydrauliques 54,56 respectivement, dont les pistons 58,60 coopèrent avec les extrémités des éléments tubulaires 50,52 pour les déplacer axialement dans le sens du basculement des diaphragmes annulaires 44 autour de leurs points d'accrochage sur les couvercles d'embrayage 36, et dont les cylindres sont formés par des éléments fixes, par exemple par le carter 18 de la transmission à engrenages ou par des éléments rapportés sur ce carter.

Comme représenté en figure 1, le piston 58 du vérin 54 peut s'appliquer directement sur l'extrémité de l'élément tubulaire 50 d'ouverture de l'embrayage El, cet élément tubulaire 50 étant fixe en rotation, tandis que le piston 60 du vérin 56 agit sur l'extrémité de l'élément tubulaire 52 du vérin E2 par l'intermédiaire d'un roulement 62, le piston 60 étant fixe en rotation tandis que l'élément tubulaire 52 tourne avec l'élément tubulaire 42 qui porte les disques de friction 38 de l'embrayage El.

Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante : quand les embrayages El, E2 sont à l'état serré représenté en figure 1, le couple moteur transmis par l'arbre 10 est appliqué aux éléments d'entrée 32 des embrayages El, E2 par l'intermédiaire de l'amortisseur de torsion 26 et est transmis par ces embrayages aux arbres 12,14 d'entrée de la transmission à engrenages. En position de repos des actionneurs, les embrayages El et E2 sont

naturellement en position serrée, les diaphragmes annulaires 44 exerçant sur les plateaux mobiles 38 une poussée axiale qui a pour résultat de serrer les disques de friction 38 entre ces plateaux mobiles 38 et les plateaux 34 fixes en translation. La transmission de couple entre l'arbre 10 et les arbres d'entrée 12,14 de la transmission à engrenages s'effectue donc sans consommation d'énergie au niveau des embrayages El, E2 et de leurs actionneurs formés par les vérins 54 et 56 et leurs moyens de commande.

Lorsqu'un embrayage El, E2 est commandé en ouverture, le vérin correspondant 54,56 est alimenté en fluide sous pression et le piston correspondant 58,60 vient s'appliquer sur l'extrémité de l'élément tubulaire 50,52 correspondant pour faire basculer le diaphragme 44 de l'embrayage autour de ses appuis sur le couvercle 36. Cela interrompt la poussée axiale sur les plateaux mobiles 38, qui sont rappelés élastiquement vers le couvercle 36 correspondant, ce qui a pour effet de libérer les disques de friction 38 et d'interrompre la transmission de couple entre l'embrayage et l'arbre correspondant 12 ou 14.

On notera que les deux embrayages El, E2 peuvent être commandés simultanément en ouverture, ce qui correspond à un point mort de la transmission à engrenages.

On notera également que la commande des embrayages en ouverture consiste à piloter des déplacements des éléments tubulaires 50,52.

Pour ramener un embrayage ouvert dans sa position de serrage, il suffit de mettre le vérin 54, 56 correspondant à l'échappement, et le diaphragme annulaire 44 revient alors par élasticité dans sa position initiale de serrage des disques de friction de l'embrayage.

On a représenté en figure 2 une coupe axiale d'un mode de réalisation d'une transmission à engrenages correspondant au dispositif de la figure 1. On retrouve donc en figure 2 l'arbre 10 de sortie du moteur M, les arbres d'entrée 12,14 portant les pignons menants des rapports de transmission, le carter 16 dans lequel sont logés les embrayages El, E2 et l'amortisseur de torsion 26, le carter 18 de la transmission à engrenages, l'alterno-démarreur 22, les embrayages El, E2 et leurs composants, etc.

On a également représenté en figure 2 l'arbre de sortie 70 de la transmission à engrenages, qui porte les pignons menés 72 des rapports de transmission dont les pignons menants 74 sont portés par les arbres d'entrée 12,14. Comme représenté, les pignons menants 74 sont d'une pièce avec les arbres d'entrée 12,14 tandis que les pignons menés 72 sont montés libres en rotation sur l'arbre de sortie 70 et sont solidarisés sélectivement avec celui-ci par des moyens de verrouillage unidirectionnel commandés dont les moyens d'actionnement sont logés à l'intérieur de l'arbre de sortie 70. Pour plus de détails sur cette transmission à engrenages et son fonctionnement, on pourra se reporter aux demandes de brevet FR 00-02482 et FR 00-07057 de la demanderesse, si nécessaire. L'arbre de sortie 70 porte à une extrémité un pignon 76 en prise avec un pignon d'entrée d'un différentiel 78 dont les sorties entraînent en rotation les roues motrices du véhicule.

Dans la variante de réalisation de la figure 3, où l'on n'a pas représenté le carter 16 qui contient les embrayages El et E2 et l'amortisseur de torsion 26, l'embrayage El est identique à celui représenté en figure 2, mais l'embrayage E2 a été retourné par rapport à sa disposition représentée en figure 1 et

son diaphragme 44 et son couvercle d'embrayage 36 ont été ramenés au voisinage du diaphragme 44 et du couvercle 36 de l'embrayage El, axialement à l'extérieur de ces derniers.

En conséquence, le plateau axialement fixe 34 de l'embrayage El peut former également le plateau de pression axialement fixe de l'embrayage E2, et le dernier plateau 38 mobile en translation de l'embrayage E2, qui se trouve à l'opposé du plateau axialement fixe 34, est relié au couvercle d'embrayage 36 de l'embrayage E2 par des moyens de liaison axiale 80 qui traversent l'élément de sortie 30 de l'amortisseur de torsion 26.

Le diaphragme annulaire 44 de l'embrayage E2 se trouve entre les deux couvercles d'embrayage 36 et prend appui sur le couvercle axialement fixe 36 de l'embrayage El pour pousser axialement vers la droite en figure 3 le couvercle 36 de l'embrayage E2 et serrer les disques de friction de cet embrayage entre les plateaux de pression 34,38.

Les moyens d'ouverture des embrayages sont semblables à ceux représentés en figure 1, mais l'élément tubulaire 50 d'ouverture de l'embrayage El est disposé radialement à l'intérieur de l'élément tubulaire 52 d'ouverture de l'embrayage E2. Ces éléments tubulaires 50 et 52 sont associés à des vérins de commande comme représenté en figure 1, mais dont les fonctions sont inversées : l'élément tubulaire 50 de l'embrayage El dans la réalisation de la figure 3 est commandé par le vérin 56 de la disposition représentée en figure 1, et l'élément 52 d'ouverture de l'embrayage E2 est commandé par le vérin 54 de la disposition représentée en figure 1.

L'amortisseur de torsion 26 est agencé axialement en bout des embrayages, du côté de

l'embrayage E2 et de l'arbre moteur 10, et non plus radialement autour de l'embrayage El. Dans cet agencement, l'amortisseur de torsion 26 peut être d'un type classique tel qu'utilisé actuellement dans les embrayages de véhicule automobile, et a l'avantage d'être équipé de ressorts 31 droits et courts, moins coûteux que des ressorts incurvés de grande longueur.

Pour le reste, la structure et le fonctionnement de la réalisation de la figure 3 sont identiques à ceux déjà décrits pour le mode de réalisation de la figure 1.

En figure 4, on retrouve le dispositif de transmission à engrenages des figures 1 et 2, et l'on a représenté également le pignon de marche arrière 82 qui est porté par un arbre 84 parallèle aux arbres d'entrée 12 et 14 et à l'arbre de sortie 70, le pignon de marche arrière 82 étant en prise avec le pignon mené 72 du premier rapport de transmission, comme représenté schématiquement par une ligne en traits interrompus.

L'arbre 84 peut être entraîné en rotation par un système de crabotage comprenant un élément annulaire 86 solidaire en rotation de l'arbre 84 et un élément annulaire 88 coaxial à l'élément annulaire 86 et solidaire d'un pignon 90 en prise avec le pignon menant 74 du sixième rapport de transmission.

L'élément annulaire 86 est associé à des moyens de déplacement axial commandé permettant de l'amener en prise avec l'élément annulaire 88. Un couple moteur est alors transmis de l'arbre moteur 10 au pignon mené 72 du premier rapport de transmission par l'amortisseur de torsion 26, l'embrayage El, le pignon menant 74 du sixième rapport de transmission,

le pignon 90, les éléments annulaires 86, 88 en prise et le pignon 82 de marche arrière.

Les moyens 92 de verrouillage unidirectionnel du pignon mené 72 du premier rapport de transmission sont pilotés pour solidariser en rotation ce pignon mené 72 et l'arbre de sortie 70. Les roues motrices du véhicule peuvent alors être entraînées dans le sens de la marche arrière.

Le système de crabotage formé par les éléments annulaires 86,88 peut également être utilisé, à l'arrêt du moteur, comme frein de stationnement : il suffit pour cela que les moyens de verrouillage unidirectionnel 92 du pignon mené 72 du premier rapport de transmission soient en position de verrouillage et que les éléments 86,88 des moyens de crabotage soient en prise. Les embrayages El, E2 étant en position de serrage avec leurs actionneurs au repos, l'arbre de sortie 70 est alors bloqué en rotation.

Le mode de réalisation de la figure 5 diffère de celui des figures 1 et 2 par la disposition des pignons menants sur les arbres d'entrée 12 et 14, par la disposition d'un mécanisme de freinage 96 qui agit sur les deux arbres d'entrée 12 et 14 pour diminuer leur vitesse de rotation quand ils ne sont pas en position de serrage, et par le remplacement des diaphragmes annulaires 44 des embrayages par un ressort unique 98 formé d'une rondelle Belleville montée entre un plateau de pression axialement mobile 38 de l'embrayage El et un plateau de pression axialement mobile 38 de l'embrayage E2 pour les solliciter axialement dans des directions opposées.

Les plateaux de pression 38 sur lesquels agit le ressort 98 comprennent des parties annulaires internes associées par des roulements 46 aux éléments

tubulaires d'ouverture 50 et 42 actionnés par les vérins 54 et 56. Les éléments tubulaires internes 50 et 52 traversent axialement l'élément annulaire 42 de support des disques de friction de l'embrayage El et sont entraînés en rotation avec celui-ci. Des roulements 62 sont donc utilisés pour relier ces éléments 50 et 52 aux pistons 58 et 60 des vérins 54 et 56.

Ce dispositif fonctionne de la façon suivante :
Quand les vérins 54 et 56 ne sont pas alimentés en fluide sous pression, les embrayages El et E2 sont en position de serrage sous l'effet de la poussée axiale appliquée par le ressort 98 à leurs plateaux de pression 38. Quand un vérin, par exemple 54, est alimenté en fluide sous pression, il déplace axialement vers la gauche sur le dessin, au moyen de l'élément tubulaire 50, le disque de pression 38 de l'embrayage El qui est ainsi desserré.

Quand le vérin 56 est alimenté en fluide sous pression, il déplace axialement vers la droite sur le dessin, au moyen de l'élément tubulaire 52, le disque de pression 38 de l'embrayage E2 qui est alors desserré.

Le frein 96 agit par serrage sur des disques ou analogues solidaires des arbres d'entrée 12 et 14 lorsqu'il faut diminuer leur vitesse de rotation. Le couple de freinage appliqué à ces arbres est très inférieur au couple fourni par le moteur et est juste suffisant pour freiner l'arbre 12 ou 14 dont l'embrayage El ou E2 est desserré.

Dans la variante de réalisation représentée en figure 6, l'agencement est le même qu'en figure 5, mais les éléments tubulaires 50 et 52 d'ouverture des embrayages sont actionnés, non plus par des vérins 54 et 56, mais au moyen d'une fourchette 100 montée à

pivotement autour d'un axe fixe 102 perpendiculaire aux arbres d'entrée 12 et 14 de façon à ce que cette fourchette puisse être déplacée par un actionneur 104 dans deux directions opposées parallèles aux arbres 12 et 14, comme indiqué par la double flèche en figure 6.

La fourchette 100 est reliée aux extrémités des éléments tubulaires 50 et 52 au moyen d'un roulement 106 et de liaisons élastiques 108 comprenant des ressorts qui sont interposés entre une cage du roulement 106 et des rebords radiaux d'extrémité des éléments tubulaires 50,52.

Ainsi, quand la fourchette 101 est déplacée dans un sens par l'actionneur 104, elle commande l'ouverture de l'un des embrayages El, E2. Quand elle est déplacée dans l'autre sens, elle commande l'ouverture de l'autre embrayage E2, El.

Des moyens électromagnétiques 110 de verrouillage sont associés au moyen d'un roulement 112 au rebord radial d'extrémité de l'élément tubulaire 52 d'ouverture de l'embrayage E2, pour maintenir celui-ci en position d'ouverture et pour pouvoir piloter uniquement l'embrayage El au moyen de l'actionneur 104, ce qui permet l'enclenchement du rapport de marche arrière.

Bien entendu, dans la variante de réalisation de la figure 6, les embrayages et l'amortisseur de torsion sont logés dans un carter 16 rapporté sur le carter 18 du dispositif de transmission à engrenage, bien que ce carter 16 n'ait pas été représenté en figure 6.

Dans la variante de réalisation représentée en figure 7, l'agencement est sensiblement le même qu'en figure 5, mais les éléments tubulaires 50 et 52 d'ouverture des embrayages comprennent des parties

axiales 114, 116 qui sont radialement externes aux embrayages et qui sont reliées aux périphéries radialement externes des plateaux de pression mobiles 38 des embrayages sur lesquels agit le ressort 98.

Ces parties radialement externes 114 et 116 sont reliées aux parties radialement internes des éléments 50 et 52 par des parties radiales annulaires 118 et 120 respectivement qui s'étendent radialement le long de l'embrayage El, du côté tourné vers les vérins de commande 54 et 56 (non représentés en figure 7).

Dans cette réalisation, l'amortisseur de torsion 26 se trouve radialement autour de l'embrayage E2.

Les parties radialement externes 114 et 116 des éléments d'ouverture 50 et 52 sont reliées fixement aux plateaux de pression 38 des embrayages et sont entraînées en rotation avec ces derniers par l'élément d'entrée 32 des embrayages. Les roulements 46 représentés en figure 5 ne sont pas nécessaires et seuls sont conservés les roulements 62 montés entre les extrémités des éléments d'ouverture 50 et 52 et les pistons 58 et 60 respectivement des vérins d'actionnement 54 et 56.

La variante de réalisation de la figure 8 correspond au mode de réalisation des figures 1 et 2, avec pour différence que le diaphragme annulaire 44 de l'embrayage E2 est du type tiré et non du type poussé. Ce diaphragme annulaire 44 est disposé entre le plateau de pression 34 fixe axialement du premier embrayage El, sur lequel il prend appui, et le premier plateau de pression axialement mobile 38 de l'embrayage E2. L'élément d'ouverture 52 de l'embrayage E2 comporte un rebord radial d'extrémité associé par un roulement 46 à la partie radialement interne du diaphragme annulaire 44, pour déplacer celui-ci vers la droite en figure 8 quand le vérin

correspondant 56 est alimenté en fluide sous pression, ce qui se traduit par le desserrage de l'embrayage E2.

Comme schématisé sur le dessin, le piston 58 de l'autre vérin 54 peut agir directement sur l'extrémité radialement interne du diaphragme annulaire 44 de l'embrayage El, au moyen d'un roulement 62.

On a représenté schématiquement dans les figures 9 et 10 deux autres dispositions relatives possibles des embrayages El et E2 qui sont alors radialement superposés, l'embrayage El se trouvant par exemple radialement à l'extérieur de l'embrayage E2.

Dans la représentation de la figure 9, l'élément d'entrée 32 de l'embrayage El, qui porte les plateaux de pression axialement mobiles 38, le couvercle 36 et le plateau de pression 34 fixe axialement de cet embrayage, se trouve radialement à l'extérieur de l'élément de sortie 42 qui porte les disques de friction 40.

Cet élément d'entrée 32 est raccordé, par la périphérie radialement interne du plateau axialement fixe 34, à l'élément d'entrée 32 de l'embrayage E2, qui s'étend à l'intérieur de l'élément de sortie 42 de l'embrayage E2 et qui porte les plateaux de pression 34,38 et le couvercle 36 de l'embrayage E2.

L'élément de sortie 42 de l'embrayage E2 est radialement à l'intérieur de l'élément d'entrée 32 correspondant.

Les éléments de sortie 42 des deux embrayages sont reliés aux arbres d'entrée 12 et 14 de la transmission, et leurs diaphragmes annulaires 44 sont actionnés en ouverture par des moyens semblables à ceux représentés en figure 1, par exemple.

Dans la configuration représentée en figure 10, l'élément de sortie 42 de l'embrayage El, qui est relié à l'arbre d'entrée 12, est radialement à l'extérieur de cet embrayage dont les plateaux de pression 38 et 34 sont portés par un élément d'entrée 32 commun aux embrayages El et E2, les plateaux de pression 38 de l'embrayage El s'étendant radialement vers l'extérieur, tandis que les plateaux de pression 38 de l'embrayage E2 s'étendent radialement vers l'intérieur. Le diaphragme annulaire 44 de l'embrayage El est monté entre un couvercle 36 porté par l'élément de sortie 42 et un plateau de pression 48 mobile axialement et comprenant une partie annulaire radialement interne de liaison avec l'arbre d'entrée 12.

Pour le reste, l'embrayage E2 est identique à celui représenté en figure 9.

Dans le mode de réalisation de la figure 11, l'élément de sortie 30 de l'amortisseur de torsion 26 est un élément médian, qui s'étend radialement entre les embrayages El et E2 et qui forme un plateau d'appui médian commun à ces embrayages.

De façon générale, les embrayages El et E2 de ce mode de réalisation et leurs moyens de commande ont une structure et une disposition qui sont sensiblement symétriques par rapport à un plan transversal médian passant entre les embrayages El et E2, par l'élément médian de sortie 30 de l'amortisseur de torsion 26.

Des couvercles d'embrayage 130 de forme annulaire sont fixés sur l'élément de sortie 30 de l'amortisseur de torsion par un rebord cylindrique 132 de leur périphérie extérieure, par exemple par soudure. Les disques de friction 40 et les plateaux intermédiaires 38 des embrayages El et E2 sont

empilés entre l'élément de sortie 30 et des plateaux de pression 134 qui sont interposés entre les couvercles d'embrayage 130 et les empilements des disques de friction 40 et des plateaux intermédiaires 38. Des ressorts annulaires 44 montés entre les couvercles d'embrayage 130 et les plateaux de pression 134 sollicitent axialement ces derniers en permanence vers l'élément médian de sortie 30 de l'amortisseur de torsion 26, pour le serrage des disques de friction 40.

Les couvercles d'embrayage 130 sont solidaires, du côté de leur périphérie radialement interne, de parois annulaires 136 qui s'étendent radialement jusqu'aux arbres 12,14 respectivement portant les pignons d'entrée des rapports de transmission, et qui sont montés sur les périphéries externes de ces arbres de façon à pouvoir tourner tout en assurant une étanchéité à l'huile.

Les parties radialement internes des plateaux de pression 134 comportent des pattes radiales 138 qui s'étendent à travers des orifices des périphéries radialement externes des parois 136 précitées et sur lesquelles viennent en appui, à leur périphérie radialement externe, des pistons annulaires 140 qui sont montés à l'extérieur des parois 136 par rapport aux disques d'embrayage 40 et qui délimitent avec ces parois 136 des chambres 142 destinées à être alimentées en huile sous pression, pour l'ouverture des embrayages El, E2. A leur périphérie radialement externe, les pistons 140 sont montés axialement coulissants, à étanchéité, sur des parties cylindriques des parois 136 précitées. A sa périphérie radialement interne, le piston 140 de l'embrayage El est monté axialement coulissant à étanchéité sur une paroi cylindrique 144 qui entoure

extérieurement l'arbre 12 et qui délimite avec celuici un passage d'alimentation en huile de la chambre 142. A sa périphérie radialement interne, le piston 140 de commande de l'embrayage E2 est monté axialement coulissant à étanchéité sur un rebord interne cylindrique 146 de la paroi 136 précitée, qui entoure l'arbre 14, la chambre 142 correspondante étant alimentée en huile sous pression par des canaux formés dans l'arbre 14 lui-même.

Lorsque les chambres 142 ne sont pas alimentées en huile sous pression, les disques de friction 40 sont serrés axialement par les ressorts annulaires 44 et les éléments de sortie 42 des embrayages El et E2 solidaires en rotation des arbres 12 et 14 sont liés en rotation à l'élément de sortie 30 de l'amortisseur de torsion et donc à l'arbre moteur 10.

Lorsqu'une chambre 142 d'un embrayage El ou E2 est alimentée en fluide sous pression, le piston correspondant 140 est déplacé axialement dans une direction qui écarte le plateau de pression correspondant 134 de l'empilement de disques de friction 40 et de plateaux intermédiaires 38.

L'embrayage El ou E2 correspondant est alors ouvert, et son élément de sortie 42 n'est plus lié en rotation à l'arbre moteur 10.

Dans le mode de réalisation de la figure 12, on retrouve sensiblement la même structure qu'en figure 11, mais les pistons 150 de commande d'ouverture des embrayages El et E2 se trouvent à l'intérieur de ces embrayages où ils remplacent les plateaux de pression 134 précités. Les pistons 150 sont solidaires en rotation, par coopération de formes, des couvercles 130 ou des parois 136. Des chambres 152 délimitées entre ces pistons 150 et les couvercles d'embrayage 130 sont alimentées en huile sous pression par des

orifices 154 formés dans les parois 136 précitées, qui débouchent dans des chambres 156 formées entre ces parois et d'autres parois annulaires 158, qui sont sensiblement parallèles aux parois 156 et qui s'étendent vers l'axe en remplacement des pistons 140 de la réalisation de la figure 11.

La paroi 158 de l'embrayage El est montée à rotation de façon étanche sur l'élément cylindrique 144 précité, tandis que la paroi 158 de l'embrayage E2 est montée fixement sur le rebord cylindrique interne de la paroi 136 correspondante qui entoure à étanchéité l'arbre 14.

Les pistons 150 sont associés à des moyens de rappel formés par des rondelles annulaires élastiques 160, qui sont montées entre les parties radialement internes des pistons 150 et des butées 162 fixées ou formées sur les parois annulaires 136 précitées.

Dans ce mode de réalisation, les pistons 150 sont sollicités par les rondelles élastiques 160 dans le sens de l'ouverture des embrayages El, E2. En variante, on peut monter ces rondelles élastiques sur les parois 136 de façon à solliciter les pistons 150 dans le sens de la fermeture des embrayages.

Dans les modes de réalisation des figures 11 et 12, un volant primaire 164 est fixé sur l'extrémité de l'arbre moteur 10 et est solidaire à sa périphérie radialement externe d'une masse annulaire cylindrique 166 sur laquelle est fixée une couronne de démarreur 168. La masse annulaire 166 s'étend sensiblement autour de l'embrayage E2, à l'extérieur du carter 16. L'ensemble formé par l'amortisseur de torsion 26, par les embrayages El, E2 et par leurs moyens de liaison aux arbres 12 et 14 forme, en combinaison avec le volant primaire 164, un double volant amortisseur permettant d'absorber et d'amortir les vibrations et

irrégularités de couple générées par le moteur et transmises par l'arbre 10.

Des moyens de frottement sont prévus (figure 12) entre l'élément d'entrée 28 de l'amortisseur de torsion 26 et le couvercle 130 de l'embrayage E2, ces moyens de frottement comprenant par exemple une rondelle tiroir 148 serrée sur le couvercle 130 par une rondelle élastique qui prend appui sur une pièce solidaire de l'élément 28.

Dans le mode de réalisation de la figure 13, l'amortisseur de torsion 26 est du type à ressorts radiaux 170 qui, d'une façon connue, sont montés à l'intérieur de boîtes cylindriques 172 qui s'étendent radialement entre la périphérie externe du volant primaire 164 et un élément annulaire 174 centré et guidé en rotation sur le volant primaire 164 au moyen d'un palier 176. Dans chaque boîte cylindrique 172, les ressorts 170 sont montés autour d'une tige 178 dont l'extrémité radialement externe comporte une butée d'appui des ressorts 170 et dont l'extrémité radialement interne est fixée sur l'élément annulaire 174 par des rivets ou analogues. Cette structure générale est bien connue de l'homme du métier et ne sera pas décrite ici plus en détail.

Le composant annulaire 174 est solidaire en rotation, à sa périphérie axiale, du couvercle 130 de l'embrayage E2, celui-ci et l'embrayage El étant sensiblement du même type que ceux représentés en figure 11. On retrouve donc à l'intérieur de ces embrayages des plateaux de pression 134 sollicités en position de serrage des disques de friction 40 par des ressorts annulaires 44 qui prennent appui sur les couvercles d'embrayage 130. Ces plateaux de pression 134 coopèrent avec des pistons 140 extérieurs aux embrayages El et E2 qui sont axialement coulissants

et qui sont alimentés en huile sous pression de la même façon que dans le mode de réalisation de la figure 11.

A leur périphérie externe, les couvercles d'embrayages 130 sont fixés sur un élément annulaire médian 176 qui ne forme pas les moyens de sortie de l'amortisseur de torsion 26, mais qui est relié à ces moyens par le couvercle 130 de l'embrayage E2 et par le composant annulaire 174 précité.

Comme dans les modes de réalisation des figures 11 et 12, le volant primaire 164, l'amortisseur de torsion 26 et l'ensemble des embrayages El, E2 et de leurs moyens de liaison aux arbres 12 et 14, constituent un double volant amortisseur.

De façon générale, comme représenté aux figures 2,4, 5 et 6, les embrayages El et E2 peuvent être du même côté que le moteur M par rapport à l'ensemble des pignons du dispositif de transmission. En variante, les deux embrayages peuvent être du côté opposé de cet ensemble de pignons, qui est alors entre le moteur M et les embrayages. Il est également possible de monter un embrayage d'un côté de cet ensemble de pignons, par exemple du côté du moteur M, et l'autre embrayage de l'autre côté de cet ensemble de pignons. On peut encore disposer les deux embrayages au milieu de l'ensemble de pignons, entre les pignons des rapports de transmission 2,4, 6 et ceux des rapports de transmission 1,3, 5 dans la représentation de la figure 2.

On a vu également que les embrayages peuvent être axialement juxtaposés ou radialement superposés.

Lorsqu'ils sont axialement juxtaposés, les éléments de sortie des deux embrayages peuvent être radialement à l'intérieur de leur élément commun

d'entrée, ou radialement à l'extérieur de cet élément d'entrée.

Lorsque les embrayages sont radialement superposés, leurs éléments de sortie peuvent être chacun radialement à l'intérieur d'un élément d'entrée correspondant (figure 9) ou radialement de part et d'autre d'un élément d'entrée commun (figure 10).

Claims

REVENDICATIONS

1-Dispositif de transmission à engrenages, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux arbres d'entrée coaxiaux (12,14) portant des pignons menants (74) des rapports de transmission, deux embrayages (El et E2) reliant chacun un arbre d'entrée à un même arbre moteur (10), et des moyens de commande des deux embrayages, caractérisé en ce que les embrayages (El, E2) sont du type travaillant dans l'huile et comprennent des moyens de rappel à ressort (44,98) les maintenant en position de serrage en permanence en dehors des phases de changement de rapport de transmission.

2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande des deux embrayages sont indépendants et comprennent des actionneurs électriques, électromécaniques ou hydrauliques.

3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyen de commande des deux embrayages (El, E2) comprennent un actionneur unique (104).

4-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'actionneur unique comprend une fourchette (100) montée à rotation autour d'un point fixe, et des moyens (104) de déplacement de la fourchette dans un sens et dans l'autre parallèlement aux arbres d'entrée (12,14) de la transmission.

5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fourchette (100) est reliée

par des moyens élastiques (108) à des éléments d'ouverture (50, 52) des embrayages.

6-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens d'ouverture des deux embrayages comprennent au moins un arbre tubulaire (52), monté autour des arbres d'entrée (12,14) de la transmission et déplaçable en translation axiale dans un sens et dans l'autre.

7-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit arbre tubulaire est associé par une extrémité à un actionneur et par une autre extrémité à un roulement (46), une butée de débrayage ou analogue.

8-Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit arbre tubulaire (52) est solidaire en rotation de l'arbre d'entrée (12) radialement extérieur.

9-Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit arbre tubulaire (52) comprend des moyens de traversée axiale d'un élément (42) de sortie d'un premier desdits embrayages.

10-Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'un moyen d'ouverture d'un premier desdits embrayages est monté axialement coulissant sur ledit arbre tubulaire (52).

11-Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen d'ouverture du premier desdits embrayages comprend un roulement (62)

interposé entre le moyen de rappel à ressort (44) de l'embrayage et un actionneur (58).

12-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux embrayages (El, E2) sont montés dans un carter (16) au moins partiellement rempli d'huile.

13-Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le carter (16) est en tôle et est rapporté sur le carter (18) du dispositif de transmission.

14-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un amortisseur de torsion (26) reliant l'arbre moteur (10) aux deux embrayages (El, E2), cet amortisseur de torsion comprenant un élément d'entrée (28) et un élément de sortie (30) coopérant avec des organes élastiquement déformables tels que des ressorts hélicoïdaux, l'élément d'entrée (28) étant solidaire en rotation de l'arbre moteur (10), l'élément de sortie (30) étant solidaire en rotation des éléments d'entrée (32) des embrayages (El, E2).

15-Dispositif selon l'ensemble des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que l'amortisseur de torsion (26) est logé dans le carter (16) précité.

16-Dispositif selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'amortisseur de torsion (26) est radialement à l'extérieur des embrayages (El, E2).

17-Dispositif selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'amortisseur de torsion (26) est axialement en bout des embrayages (El, E2), entre l'arbre moteur (10) et l'embrayage (E2) et comprend des ressorts (31) droits et courts.

18-Dispositif selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que des éléments de friction sont agencés entre les éléments d'entrée et de sortie de l'amortisseur de torsion (26).

19-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un alternodémarreur (22) entraîné par l'arbre moteur (10) est monté autour des embrayages (El, E2).

20-Dispositif selon l'ensemble des revendications 12 et 19, caractérisé en ce que l'alterno-démarreur (22) est monté autour du carter (16) précité.

21-Dispositif selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que le carter (18) comprend un orifice axial traversé à étanchéité par l'arbre moteur (10) ou par un bout d'arbre solidaire en rotation de l'arbre moteur.

22-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les embrayages (El, E2) sont sensiblement de même diamètre et juxtaposés axialement.

23-Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que les embrayages (El, E2) sont

maintenus en position de serrage par un même ressort (98).

24-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que les embrayages (El, E2) sont maintenus en position de serrage par des moyens à ressort indépendants, tels par exemple que des diaphragmes annulaires (44).

25-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les embrayages (El, E2) sont du type tiré ou du type poussé.

26-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un des embrayages est du type tiré et l'autre est du type poussé.

27-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que les embrayages (El, E2) sont radialement superposés.

28-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture des embrayages s'étendent du côté radialement interne des embrayages.

29-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture des embrayages s'étendent du côté radialement externe des embrayages.

30-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture d'un des embrayages sont radialement à l'intérieur de cet embrayage et les moyens d'ouverture de l'autre

embrayage sont radialement à l'extérieur de ce dernier.

31-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (110), par exemple électromagnétiques, de maintien d'un embrayage (E2) en position ouverte.

32-Dispositif selon l'une des revendications 1,2, 12 à 15,21, 22, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture des embrayages (El, E2) comprennent des pistons annulaires (140,150) mobiles en translation axiale et solidaires en rotation des couvercles (130) des embrayages (El, E2).

33-Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que les pistons (150) sont à l'intérieur des embrayages (El, E2) et forment des plateaux de pression pour le serrage des disques de friction (40) de ces embrayages.

34-Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que les pistons (140) sont à l'extérieur des embrayages (El, E2) et s'étendent radialement entre les embrayages et les arbres d'entrée (12,14).

35-Dispositif selon l'une des revendications 32 à 34, caractérisé en ce que les pistons (140,150) délimitent des chambres (142,152) alimentées en huile sous pression par des passages formés respectivement dans l'un (14) des arbres d'entrée (12,14) et autour de l'autre (12) des arbres d'entrée (12,14).

36-Dispositif selon l'une des revendications 32 à 35, caractérisé en ce que les deux embrayages (El, E2) sont reliés par un amortisseur de torsion (26) à un volant primaire (164) fixé sur l'arbre moteur (10) et forment avec celui-ci un double volant amortisseur.

37-Dispositif selon la revendication 36, caractérisé en ce que le volant primaire (164) est à l'extérieur du carter (16) contenant les embrayages (El, E2).

38-Dispositif selon la revendication 36 ou 37, caractérisé en ce que le volant primaire (164) comporte une masse périphérique cylindrique qui s'étend autour de l'un (E2) des embrayages.

39-Dispositif selon l'une des revendications 14 à 16,22, 32 à 38, caractérisé en ce que l'élément de sortie (30) de l'amortisseur de torsion (26) est un élément médian placé entre les embrayages (El, E2).

40-Dispositif selon la revendication 39, caractérisé en ce que les couvercles (130) des embrayages (El, E2) sont fixés, en particulier soudés, sur l'élément de sortie (30) de l'amortisseur de torsion (26).