FR3081526A1 - Plateau de reaction pour un dispositif d'embrayage - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un plateau de réaction (2) pour un dispositif d'embrayage (1) d'un véhicule automobile, comportant une partie annulaire radialement interne (37), destinée à l'appui d'un disque de friction (13), une partie radialement externe (40) destinée à la fixation du plateau de réaction (2), lesdites parties radialement interne et externe (37, 40) s'étendant respectivement dans un premier plan radial et dans un second plan radial décalés axialement l'un par rapport à l'autre, la partie radialement externe (40) comportant au moins une ouverture (43, 44) débouchant radialement vers l'extérieur, la partie radialement interne (37) comportant au moins un raidisseur (47, 48) situé circonférentiellement en regard de l'ouverture (43, 44).

Description

Plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage
La présente invention concerne un dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile.
Dans une telle application, le dispositif de transmission de couple peut comprendre un embrayage à friction apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses, afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur.
Le dispositif de transmission de couple peut notamment équiper un véhicule automobile de type hybride dans lequel une machine électrique est disposée, dans la chaîne de transmission, entre le moteur et la boîte de vitesses. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux véhicules hybrides.
La figure 1 illustre un ensemble de transmission pour un véhicule hybride, conformément à l’art antérieur. Un tel ensemble est notamment connu du document EP 3 121 482. Cet ensemble comporte un moteur thermique 1 comportant un vilebrequin 2 apte à être couplé à l’arbre d’entrée 3 d’une boîte de vitesses 4 par l’intermédiaire d’un premier embrayage à friction 5, d’un dispositif d’amortissement de torsion 6 et d’un second embrayage à friction 7. Le dispositif d’amortissement 6 comporte classiquement deux éléments, couplés en rotation par l’intermédiaire d’organes élastiques agissant à l’encontre la rotation d’un élément par rapport à l’autre.
L’ensemble de transmission comporte en outre une machine électrique 8 comportant un stator 9 et un rotor 10. Le rotor 10 est apte à être couplé à l’arbre d’entrée 3 de la boîte de vitesses 4, par l’intermédiaire du second embrayage à friction 7. Le rotor 10 est également couplé au dispositif d’amortissement de torsion 6.
Les différents éléments du premier d’embrayage 5 qui sont couplés en rotation au vilebrequin 2 lorsque le premier embrayage 5 est débrayé forment un ensemble dit amont. Les différents éléments du dispositif d’amortissement de torsion 6 et du premier embrayage 5 qui sont ici couplés au rotor 10 de la machine électrique 8 lorsque le premier embrayage 5 est débrayé forment un ensemble dit aval.
En fonctionnement, dans le cas d’un tel véhicule hybride, le moteur thermique 1 du véhicule peut être arrêté lors d’une phase de roulage du véhicule. Dans une telle phase de fonctionnement, la vitesse de rotation du rotor 10 de la machine électrique 8 est liée à la vitesse de rotation des roues du véhicule et le premier embrayage est débrayé.
En cas de redémarrage du moteur thermique 1, il est important de synchroniser la vitesse de rotation du moteur thermique et celle du rotor 10 avant d’embrayer le premier embrayage 5. On notera que plus l’inertie de l’ensemble amont est faible, plus la vitesse de rotation du vilebrequin 2 du moteur thermique 1 peut être synchronisée rapidement avec la vitesse de rotation du rotor 10.
L’invention vise notamment à répondre à cette contrainte technique.
A cet effet, l’invention concerne un plateau de réaction pour un dispositif d’embrayage d’un véhicule automobile, comportant une partie annulaire radialement interne, destinée à l’appui d’un disque de friction, une partie radialement externe destinée à la fixation du plateau de réaction, lesdites parties radialement interne et externe s’étendant respectivement dans un premier plan radial et dans un second plan radial décalés axialement l’un par rapport à l’autre, la partie radialement externe comportant au moins une ouverture débouchant radialement vers l’extérieur, la partie radialement interne comportant au moins un raidisseur situé circonférentiellement en regard de l’ouverture.
Une telle structure permet de réduire l’inertie du plateau de réaction. L’ouverture, qui peut également être désignée par le terme l’encoche, peut être formée dans une zone ne nécessitant pas de matière, soit pour la fixation du plateau de réaction, soit pour assurer la résistance mécanique du plateau de réaction. Le ou les raidisseurs permettent d’augmenter la résistance mécanique du plateau de réaction dans la ou les zones fragilisées par la présence d’une ouverture, de façon à pouvoir atteindre les spécifications mécaniques demandées tout en conservant une inertie faible du plateau de réaction.
Le décalage axial entre les parties radialement interne et externe peut former un épaulement annulaire, le raidisseur s’étendant radialement vers l’extérieur jusqu’audit épaulement.
Le raidisseur peut s’étendre radialement vers l’intérieur jusqu’à la périphérie radialement interne de la partie radialement interne du plateau de réaction.
Le raidisseur peut présenter une forme générale triangulaire ou trapézoïdale.
Le plateau de réaction peut comporter au moins deux raidisseurs situés circonférentiellement en regard d’au moins une ouverture.
Le plateau de réaction peut comporter au moins une première ouverture et au moins une seconde ouverture, la première ouverture s’étendant circonférentiellement sur une plage angulaire plus importante que la seconde ouverture, le nombre de raidisseurs situés en regard de la première ouverture étant plus important que le nombre de raidisseurs situés en regard de la seconde ouverture.
Le plateau de réaction peut par exemple comporter au moins deux raidisseurs, par exemple trois raidisseurs, en regard de chaque première ouverture, et un unique raidisseur en regard de chaque seconde ouverture.
La première ouverture peut comporter un bord circulaire sensiblement coaxial à la périphérie radialement interne du plateau de réaction, et deux bords latéraux rectilignes formant chacun un angle avec la direction radiale, les deux bords latéraux s’écartant circonférentiellement l’un de l’autre vers l’extérieur.
La seconde ouverture peut présenter une forme de portion de cercle ou une forme arrondie.
La partie radialement externe peut comporter des trous destinés au passage de rivets de fixation.
La partie radialement interne peut être dépourvue de trou ou d’ouverture.
L’invention concerne également un dispositif d’embrayage pour un véhicule automobile, comportant un plateau de réaction d’axe X, 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, un plateau de pression actionné par un diaphragme, de façon à serrer ou libérer le disque de friction sur le plateau de réaction, des moyens d’amortissement 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, caractérisé en ce que le plateau de réaction est un plateau de réaction du type précité.
Les moyens d’amortissement comportent au moins une rondelle de guidage couplée en rotation au disque de friction, un voile annulaire destiné à être couplé en rotation à l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses, et au moins deux organes élastiques montés entre la rondelle de guidage et le voile annulaire et agissant à l’encontre de la rotation de la rondelle de guidage par rapport au voile annulaire, les organes élastiques étant agencés en série par l’intermédiaire d’un organe de phasage de façon à ce que les organes élastiques se déforment en phase les uns avec les autres.
De tels moyens d’amortissement présentent ainsi une structure de type LTD (acronyme de Long Travel Damper), permettant un débattement angulaire important entre le disque de friction et l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses. Un débattement important permet d’obtenir une filtration efficace des vibrations et des acyclismes de rotation.
Les moyens d’amortissement peuvent comporter au moins un support, au moins une masse pendulaire étant montée de façon mobile sur le support.
Les masses pendulaires peuvent être montées de façon mobile sur le support par l’intermédiaire d’entretoises et de rouleaux par exemple, comme cela est connu en soi, ces masses étant destinées à améliorer la filtration des vibrations et des acyclismes de rotation.
Le support est par exemple solidaire de la rondelle de guidage ou de l’organe de phasage.
Le dispositif d’embrayage peut comporter un couvercle fixé au plateau de réaction, ledit couvercle logeant, au moins en partie, le plateau de pression, le diaphragme et le disque de friction, le diaphragme étant monté basculant sur le couvercle.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d’un ensemble de transmission de l’art antérieur,
- la figure 2 est une vue en coupe axiale d’un dispositif d’embrayage selon l’invention, monté entre un vilebrequin et un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses, selon une forme de réalisation de l’invention,
- les figures 3 et 4 sont des vues en perspective dudit dispositif,
- la figure 5 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie du dispositif,
- les figures 6 et 7 sont des vues en perspective du plateau de réaction.
Un dispositif d’embrayage 1 pour un véhicule automobile selon une forme de réalisation de l’invention est représenté aux figures 2 à 7. Celui-ci comporte un plateau de réaction annulaire 2 d’axe X, dont la périphérie radialement externe est reliée, à l’arrière, à la périphérie radialement externe d’un volant annulaire 3 en forme de cloche, et à l’avant, à la périphérie radialement externe d’un couvercle 4 en forme de cloche. Le volant 3 et le couvercle 4 délimitent un volume interne 5.
Le volant 3 comporte une partie arrière 6 s’étendant radialement et une partie cylindrique 7 s’étendant vers l’avant, située en périphérie radialement externe. L’extrémité avant de la partie cylindrique 7 comporte des brides 8 ou des pattes radiales qui sont fixées au plateau de réaction 2, par exemple par l’intermédiaire de rivets.
Le couvercle 4 comporte une partie avant 9 s’étendant radialement et une partie cylindrique 10 s’étendant vers l’arrière, située en périphérie radialement externe. L’extrémité arrière de la partie cylindrique comporte des brides 11 ou des pattes radiales qui sont fixées au plateau de réaction 2, par exemple par l’intermédiaire de rivets.
Le dispositif d’embrayage 1 comporte en outre un plateau de pression annulaire 12 et un disque de friction 13 monté axialement entre le plateau de réaction 2 et le plateau de pression 12, dans le volume interne
5.
Le plateau de pression 12 est mobile en translation par rapport au plateau de réaction 2, entre une position embrayée et une position débrayée, dans lesquelles il serre le disque de friction 13 sur le plateau de réaction 2, ou respectivement libère le disque de friction 13.
Le plateau de pression 12 est couplé en rotation au plateau de réaction 2 par l’intermédiaire de languettes élastiques 14 exerçant un effort de rappel tendant à rappeler le plateau de pression 12 vers la position débrayée.
Le déplacement du plateau de pression 12 est actionné par un diaphragme 15, logé dans le volume interne 5, se présentant sous la forme d’une tôle annulaire élastique prenant appui sur le couvercle 4 au niveau d’une zone d’appui 16, le diaphragme 15 basculant autour de cette zone d’appui 16. La zone d’appui 16 est formée par une partie en saillie ménagée sur la partir radiale 9 du couvercle 4. Le diaphragme 15 prend également appui sur le plateau de pression 12, au niveau d’une zone d’appui 17, située radialement à l’intérieur de la zone d’appui 16 du diaphragme 15 sur le couvercle 4.
La commande de l’embrayage se fait classiquement au moyen d’une butée d’embrayage d’un actionneur (non représenté), coopérant avec la périphérie radialement interne du diaphragme 15. Le diaphragme 15 forme un levier transmettant la force appliquée par la butée d’embrayage au plateau de pression 12.
Le dispositif d’embrayage 1 est du type normalement ouvert. La position de repos du diaphragme 15 correspond donc à un état débrayé du dispositif d’embrayage 1. Le diaphragme 15 présente de préférence une portion du type rondelle de Belleville permettant de rappeler le diaphragme vers sa position de repos.
Le disque de friction 13 comporte un support annulaire 18. Des garnitures de friction 19 sont fixées de part et d’autre de la périphérie radialement externe du support 18.
Des moyens d’amortissement 20 sont montés entre le support 18 et un moyeu central 21. Le moyeu central 21 comporte des cannelures internes 22, coopérant avec des cannelures externes d’un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses du véhicule.
Les moyens d’amortissement 20 comportent un voile annulaire dont la périphérie radialement interne est fixée au moyeu 21, par exemple par soudage, rivetage ou vissage. Les moyens d’amortissement 20 comportent en outre deux rondelles de guidage 25, 26, situées de part et d’autre du voile annulaire 24. Les deux rondelles de guidage 25, 26 sont fixées l’une à l’autre à leur périphérie radialement externe. La périphérie radialement interne du support 18 du disque de friction 13 est fixée à la rondelle de guidage avant 25.
Comme cela est mieux visible à la figure 5, des premiers et seconds organes élastiques 27, 28, tels par exemple que des ressorts de compression hélicoïdaux, sont montés en série entre les rondelles de guidage 25, 26 et le voile annulaire 24, par l’intermédiaire d’un organe de phasage 29 de façon à ce que les organes élastiques 27, 28 se déforment en phase les uns avec les autres.
Plus particulièrement, les organes élastiques 27, 28 sont montés dans des fenêtres du voile annulaire 24 et des rondelles de guidage 25, 26, comme cela est connu en soi. L’organe de phasage 29 est formé de deux tôles, montées de part et d’autre du voile annulaire 24 et fixées l’une à l’autre. L’organe de phasage 29 comporte également des fenêtres servant au logement des organes élastiques 27, 28.
Les organes élastiques 27, 28 peuvent être associés à des moyens de friction permettant de dissiper l’énergie par frottement. En variante, aucun moyen de friction supplémentaire ne peut être ajouté, l’énergie étant alors dissipée en grande partie par le frottement des organes élastiques 27, 28.
De tels moyens d’amortissement 20 s’opposent à la rotation du disque de friction 13 par rapport à l’arbre d’entrée 23 de la boîte de vitesses.
Ces moyens d’amortissement 20 présentent une structure de type LTD (acronyme de Long Travel Damper), permettant un débattement angulaire important entre le disque de friction 13 et l’arbre d’entrée 23 de la boîte de vitesses, de façon à obtenir une filtration efficace des vibrations et des acyclismes de rotation.
Les moyens d’amortissement 20 comportent également un support annulaire 30 dont la périphérie radialement interne est fixée à la rondelle de guidage arrière 26, et dont la périphérie radialement externe supporte des masses pendulaires 31.
Les masses pendulaires 31 sont montées de façon mobile sur le support 30 par l’intermédiaire d’entretoises 32 et de rouleaux 33, comme cela est connu en soi, ces masses 31 étant destinées à améliorer encore la filtration des vibrations et des acyclismes de rotation.
Une tôle flexible 34 permet de coupler un vilebrequin 35 au volant 3. Comme cela est visible à la figure 2, le dispositif d’embrayage 1 comporte en outre un roulement à billes 36 monté entre le volant 3 et l’arbre d’entrée 23 de la boîte de vitesses.
Comme indiqué précédemment, il est nécessaire de limiter l’inertie de l’ensemble relié au vilebrequin 35 lorsque le dispositif d’embrayage 1 est en position débrayée. L’invention répond à cette contrainte technique en limitant plus particulièrement l’inertie du plateau de réaction 2.
La structure de ce dernier est mieux visible aux figures 6 et 7.
Le plateau de réaction 2 comporte une partie annulaire radialement interne 37 comportant une face radiale plane dite avant 38 et une face radiale dite arrière 39. La face avant 38 est destinée à l’appui des garnitures 19 du disque de friction 13. Le plateau de réaction 2 comporte en outre une partie annulaire radialement externe 40 destinée à la fixation du plateau de réaction 2 sur les brides 8, 11 du volant 3 et du couvercle 4.
Les parties radialement interne et externe 37, 40 s’étendant respectivement dans un premier plan radial et dans un second plan radial décalés axialement l’un par rapport à l’autre et forment un épaulement cylindrique 41 au niveau de leur zone de liaison.
La partie radialement externe comporte des trous 42 servant au passage des rivets de fixation. La partie radialement externe 40 comporte en outre des ouvertures ou encoches 43, 44, en particulier des premières ouvertures 43 et des secondes ouvertures 44.
Chaque première ouverture 43 comporte un bord circulaire 45 sensiblement coaxial à la périphérie radialement interne du plateau de réaction 2, et deux bords latéraux rectilignes 46 formant chacun un angle avec la direction radiale, les deux bords latéraux 46 s’écartant circonférentiellement l’un de l’autre vers l’extérieur.
La seconde ouverture 44 peut présenter une forme de portion de cercle ou une forme arrondie. Le rayon de courbure de la seconde ouverture 44 est par exemple compris entre 5 et 50 mm, le rayon externe du plateau de réaction 2 étant compris entre 100 et 200 mm.
Le plateau de réaction 2 comporte par exemple trois premières ouvertures 43 et trois secondes ouvertures 44, régulièrement réparties sur la circonférence et de façon alternée.
Chaque première ouverture 43 s’étend circonférentiellement sur une plage angulaire plus importante que chaque seconde ouverture 44.
La partie radialement interne comporte des raidisseurs 47, 48 situés circonférentiellement en regard des ouvertures 43, 44. La partie radialement interne comporte en particulier trois raidisseurs 47 situés circonférentiellement en regard de chaque première ouverture 43 et un raidisseur 48 situé circonférentiellement en regard de chaque seconde ouverture 44.
Chaque raidisseur 47, 48 s’étend radialement depuis le bord radialement interne 49 de la partie radialement interne 37 jusqu’à l’épaulement 41. Les raidisseurs 47, 48 sont décalés circonférentiellement les uns des autres et, dans le cas des premières ouvertures 43, régulièrement répartis circonférentiellement en regard de la première ouverture correspondante 43.
Chaque raidisseur 47, 48 présente une forme générale triangulaire. Une telle structure du plateau de réaction 2 permet de réduire l’inertie de ce dernier tout en augmentant la résistance mécanique du plateau de réaction 2 dans la ou les zones fragilisées par la présence des ouvertures 43, 44, à l’aide des raidisseurs 47, 48, de façon à pouvoir atteindre les spécifications mécaniques requises.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Plateau de réaction (2) pour un dispositif d’embrayage (1) d’un véhicule automobile, comportant une partie annulaire radialement interne (37), destinée à l’appui d’un disque de friction (13), une partie radialement externe (40) destinée à la fixation du plateau de réaction (2), lesdites parties radialement interne et externe (37, 40) s’étendant respectivement dans un premier plan radial et dans un second plan radial décalés axialement l’un par rapport à l’autre, la partie radialement externe (40) comportant au moins une ouverture (43, 44) débouchant radialement vers l’extérieur, la partie radialement interne (37) comportant au moins un raidisseur (47, 48) situé circonférentiellement en regard de l’ouverture (43, 44).
  2. 2. Plateau de réaction (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le décalage axial entre les parties radialement interne et externe (37, 40) forme un épaulement annulaire (41), le raidisseur (47, 48) s’étendant radialement vers l’extérieur jusqu’audit épaulement.
  3. 3. Plateau de réaction (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le raidisseur (47, 48) s’étend radialement vers l’intérieur jusqu’à la périphérie radialement interne (49) de la partie radialement interne (37) du plateau de réaction (2).
  4. 4. Plateau de réaction (2) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le raidisseur (47) présente une forme générale triangulaire ou trapézoïdale.
  5. 5. Plateau de réaction (2) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux raidisseurs (47, 48) situés circonférentiellement en regard d’au moins une ouverture (43, 44).
  6. 6. Plateau de réaction (2) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une première ouverture (43) et au moins une seconde ouverture (44), la première ouverture (43) s’étendant circonférentiellement sur une plage angulaire plus importante que la seconde ouverture (44), le nombre de raidisseurs (47) situés en regard de la première ouverture (43) étant plus important que le nombre de raidisseurs (48) situés en regard de la seconde ouverture (44).
  7. 7. Dispositif d’embrayage (1) pour un véhicule automobile, comportant un plateau de réaction (2) d’axe X, destiné à être couplé en rotation à un vilebrequin (35), un disque de friction (13) destiné à être couplé à un arbre d’entrée (23) d’une boîte de vitesses, un plateau de pression (12) actionné par un diaphragme (15), de façon à serrer ou libérer le disque de friction (13) sur le plateau de réaction (2), des moyens d’amortissement (20) montés entre le disque de friction (13) et l’arbre d’entrée (23) de la boîte de vitesses, les moyens d’amortissement (20) agissant à l’encontre de la rotation du disque de friction (13) par rapport à l’arbre d’entrée (23) de la boîte de vitesses, caractérisé en ce que le plateau de réaction (2) est un plateau de réaction selon l’une des revendications 1 à 6.
  8. 8. Dispositif d’embrayage (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d’amortissement (20) comportent au moins une rondelle de guidage (25, 26) couplée en rotation au disque de friction (13), un voile annulaire (24) destiné à être couplé en rotation à l’arbre d’entrée (23) de la boîte de vitesses, et au moins deux organes élastiques (27, 28) montés entre la rondelle de guidage (25, 26) et le voile annulaire (24) et agissant à l’encontre de la rotation de la rondelle de guidage (25, 26) par rapport au voile annulaire (24), les organes élastiques (27, 28) étant agencés en série par l’intermédiaire d’un organe de phasage (29) de façon à ce que les organes élastiques (27, 28) se déforment en phase les uns avec les autres.
  9. 9. Dispositif d’embrayage (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens d’amortissement (20) comportent au moins un support (30), au moins une masse pendulaire (31) étant montée de façon mobile sur le support (30).
  10. 10. Dispositif d’embrayage (1) selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte un couvercle (4) fixé au plateau de réaction (2), ledit couvercle (3) logeant, au moins en partie, le plateau de pression (12), le diaphragme (15) et le disque de friction (13), le
    10 diaphragme (15) étant monté basculant sur le couvercle (4).
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