FR3099727A1 - Dispositif de transmission de couple - Google Patents

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Abstract

Dispositif de transmission de couple L’invention concerne un dispositif (1) de transmission de couple comprenant : un élément d’entrée de couple (2) en rotation autour d’un axe (X), un premier élément de sortie de couple (3), une machine électrique tournante (12) comprenant un rotor (13), un élément intermédiaire (5) définissant un support de rotor, relié sélectivement à l’élément d’entrée (2) par un embrayage d’entrée (10) et au premier élément de sortie (3) par un premier embrayage de sortie (20), un organe d’actionnement (40) avec une butée tournante associé à l’embrayage d’entrée (10), un organe de maintien (41a) en position débrayée de l’embrayage d’entrée (10), un carter de protection (46), et un organe de roulement (47) disposé au contact de l’élément intermédiaire (5) et du carter de protection (46), dans lequel l’organe d’actionnement (40) et l’organe de maintien (41a) se succèdent radialement en rapprochement de l’axe (X). Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Dispositif de transmission de couple
La présente invention se rapporte au domaine des transmissions pour véhicules automobiles. Elle se rapporte notamment à un dispositif de transmission de couple destiné à être disposé dans la chaine de traction d’un véhicule automobile, entre un moteur thermique et une boîte de vitesses.
L’invention concerne plus précisément un dispositif de transmission de couple pour un véhicule automobile de type hybride dans lequel une machine électrique tournante est disposée dans la chaine de traction.
Dans l’état de la technique, il est connu des ensembles de transmission, disposés entre la boîte de vitesses et le moteur thermique et comportant une machine électrique tournante et un embrayage côté moteur permettant d’accoupler en rotation le vilebrequin du moteur thermique au rotor de la machine électrique tournante. Ainsi, il est possible de couper le moteur thermique à chaque arrêt du véhicule et de le redémarrer grâce à la machine électrique tournante. La machine électrique tournante peut également constituer un frein électrique ou apporter un surplus d’énergie au moteur thermique pour l’assister ou éviter que celui-ci ne cale. La machine électrique tournante peut également assurer l’entraînement du véhicule. Lorsque le moteur tourne, la machine électrique tournante joue le rôle d’un alternateur. Un tel ensemble de transmission peut également lier la machine électrique tournante à la boite de vitesses par deux chemins de couples distincts comprenant chacun un embrayage de sortie et un arbre d’entrée de boite de vitesses.
Il existe des dispositifs comprenant trois organes d’actionnement distincts pour l’actionnement des trois embrayages, un embrayage d’entrée entre le moteur thermique et la machine électrique tournante et deux embrayages de sortie entre la machine électrique tournante et les deux arbres d’entrée d’une boite de vitesses. Dans ces dispositifs, la machine électrique tournante comprend un stator et un rotor entrainé en rotation autour d’un axe de rotation. Le document DE102011117781 divulgue un triple embrayage dans lequel les trois embrayages sont empilés radialement. Un problème de ce type d’architecture se trouve dans l’encombrement radial que peut représenter l’empilement de trois embrayages.
L’invention vise ainsi à permettre de bénéficier d’un dispositif de transmission de couple permettant de concilier les exigences de compacité axiale et radiale tout en possédant une durée de vie et une efficacité importante.
La machine électrique tournante et ses composants (rotor, stator, capteur(s),…) sont particulièrement lourds et comportent un balourd lié à leur fabrication et à leur assemblage, ce qui est susceptible d’augmenter la charge sur le support du rotor. De plus, une accélération du véhicule peut multiplier par 10 ou 20 la charge sur le support du rotor. Il est donc également nécessaire de disposer d’un dispositif de transmission de couple permettant de supporter et guider en rotation cette machine électrique tournante et notamment le rotor.
L’invention y parvient, selon l’un de ses aspects, grâce à un dispositif de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
  • un élément d’entrée de couple en rotation autour d’un axe, apte à être couplé en rotation à un vilebrequin d’un moteur thermique,
  • un premier élément de sortie de couple, apte à être couplé en rotation à un premier arbre d’entrée d’une boite de vitesses,
  • une machine électrique tournante comprenant un rotor,
  • un élément intermédiaire définissant un support de rotor, ledit élément intermédiaire et ledit rotor étant disposés au sens de la transmission de couple entre l’élément d’entrée et le premier élément de sortie et étant reliés sélectivement à l’élément d’entrée par un embrayage d’entrée et au premier élément de sortie par un premier embrayage de sortie,
  • un organe d’actionnement avec une butée tournante associé à l’embrayage d’entrée,
  • un organe de maintien en position débrayée de l’embrayage d’entrée,
  • un carter de protection agencé pour envelopper au moins partiellement l’élément d’entrée de couple, l’élément de sortie de couple, la machine électrique tournante, l’élément intermédiaire, l’organe d’actionnement et l’organe de maintien, et
  • un organe de roulement disposé au contact de l’élément intermédiaire et du carter de protection ,
dans lequel l’organe d’actionnement et l’organe de maintien se succèdent radialement en rapprochement de l’axe.
Cette configuration permet ainsi d’empiler les éléments radialement de sorte que l’on dispose d’un dispositif compact axialement.
Au sens de l’invention, la succession radiale se comprend en termes de distance radiale. Ainsi, dans le cadre de la présente invention l’organe de maintien en position débrayée de l’embrayage d’entrée se trouve radialement plus proche de l’axe que l’organe d’actionnement avec une butée tournante associé à l’embrayage d’entrée.
Dans la suite de la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif et afin d'en faciliter la compréhension, les termes « avant » AV ou « arrière » AR selon la direction par rapport à une orientation axiale déterminée par l’axe X principal de rotation de la transmission du véhicule automobile « l’avant » désignant la partie située à gauche des figures, du côté du moteur, et « l’arrière » désignant la partie droite des figures, du côté de la transmission; et « intérieur /interne » ou « extérieur / externe » par rapport à l’axe X et suivant une orientation radiale, orthogonale à ladite orientation axiale, « l’intérieur » désignant une partie proximale de l’axe longitudinal X et « l’extérieur » désignant une partie distale de l’axe longitudinal X.
Avantageusement, l’embrayage d’entrée est situé radialement à l’intérieur du rotor. Au sens de la présente invention et conformément à la définition donnée ci-dessus, cela indique qu’il existe un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du dispositif qui coupe à la fois l’embrayage d’entrée et le rotor.
Avantageusement, l’organe de roulement est situé radialement à l’intérieur de l’organe d’actionnement.
Avantageusement, l’organe de roulement et l’organe de maintien sont disposés en partie sur une même hauteur radiale.
Avantageusement, l’embrayage d’entrée, l’organe d’actionnement, l’organe de maintien et l’organe de roulement se succèdent radialement en rapprochement de l’axe X.
De préférence, l’organe de roulement est un roulement à une rangée de billes. Typiquement, le roulement à billes pourra être à gorge profonde ou à 4 points de contact afin de reprendre plus efficacement les efforts axiaux. Cet organe de roulement permet d’obtenir un guidage amélioré du moteur électrique par le carter de protection et d’éviter au maximum son basculement.
Avantageusement, l’organe de roulement comporte une bague intérieure et une bague extérieure, ladite bague intérieure étant au contact avec l’élément intermédiaire et ladite bague extérieure étant au contact avec le carter de protection.
L’organe de roulement est avantageusement bloqué sur son extrémité axiale avant et/ou arrière par deux circlips. De préférence, l’organe de roulement est bloqué sur son extrémité axiale avant par deux circlips L’extrémité axiale arrière étant bloqué par un épaulement du carter, en particulier d’une portion axiale du carter et/ou du l’élément intermédiaire.
De préférence, la bague extérieure de l’organe de roulement est ainsi au contact du premier circlips tandis que la bague intérieure est au contact du deuxième circlips. Avantageusement, les deux circlips sont situés sur la même distance axiale mais sur des hauteurs radiales différentes. Le premier et deuxième circlips sont concentriques. Le deuxième circlips étant situé radialement à l’intérieur du premier.
Selon un autre aspect de l’invention, l’élément intermédiaire est porté uniquement par le carter de protection. Ainsi, la machine électrique est guidée en rotation uniquement par le carter de protection de façon optimisée et sans diminution de son efficacité dans le temps. En effet, le dispositif dispose d’une liaison mécanique, de type pivot, particulièrement robuste entre le rotor de la machine électrique, via le support de rotor, fonction occupée par l’élément intermédiaire, et le carter de protection comme élément fixe.
L’organe de roulement est une liaison rotule et assure une liaison pivot indispensable au bon guidage de la machine électrique tournante. En effet, l'étude cinématique d'un organe de roulement (de manière générale un roulement à une rangée de billes) conduit à modéliser ce composant par une liaison rotule. Les actions mécaniques transmissibles par les contacts entre les billes et les bagues sont essentiellement radiales ou obliques et concourantes. Le torseur des actions mécaniques transmissibles par un roulement s'apparente donc à celui d'une liaison rotule.
Avantageusement, l’organe de maintien est un ressort hélicoïdal ou un diaphragme.
Avantageusement, le dispositif comprend en outre :
  • un deuxième élément de sortie de couple, apte à être couplé en rotation à un deuxième arbre d’entrée d’une boite de vitesses, ledit deuxième élément de sortie étant disposé en parallèle du premier élément de sortie de couple au sens de la transmission de couple, le rotor étant relié sélectivement au deuxième élément de sortie par un deuxième embrayage de sortie et
  • un troisième organe d’actionnement avec une butée tournante associé au deuxième embrayage de sortie.
Avantageusement, le premier embrayage de sortie, le deuxième embrayage de sortie et l’organe d’actionnement associé au deuxième embrayage de sortie se succèdent radialement en rapprochement de l’axe X.
Avantageusement, le premier et deuxième embrayage de sortie sont situés radialement à l’intérieur du rotor.
De préférence, l’embrayage d’entrée, le premier et deuxième embrayage de sortie sont situés radialement à l’intérieur du rotor. Ainsi pour chaque embrayage, il existe un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X du dispositif qui coupe à la fois le rotor et un des embrayages précités. Le dispositif permet ainsi intégrer concentriquement les trois embrayages au rotor de la machine électrique. Le dispositif étant alors très compact.
Au sens de la présente demande, le premier embrayage de sortie est celui situé radialement à l’extérieur, c'est-à-dire le plus loin de l’axe de rotation X du dispositif. Le deuxième embrayage de sortie étant celui situé radialement à l’intérieur, c'est-à-dire le plus proche de l’axe de rotation du dispositif.
Selon l’invention, les embrayages, à savoir l’embrayage d’entrée et le premier et deuxième embrayage de sortie peuvent être de type multidisque. Dans le cadre de l’invention, un ensemble multidisque est un ensemble comprenant au moins un disque de friction solidaire en rotation de l’un des porte-disque d’entrée et de sortie, au moins deux plateaux respectivement disposés de part et d’autre de chaque disque de friction, solidaires en rotation de l’autre des porte-disque d’entrée et de sortie et des garnitures de friction disposées entre les plateaux et un disque de friction, les embrayages décrivant une position débrayée et une position embrayée dans laquelle lesdits plateaux et le disque de friction pincent les garnitures de friction de manière à transmettre un couple entre un porte-disque d’entrée et un porte-disque de sortie.
De préférence, l’embrayage comporte entre deux et sept disques de friction, de préférence quatre disques de friction.
Selon une caractéristique de l’invention, les embrayages d’entrée et de sortie sont humides. Les embrayages étant contenus dans au moins une chambre étanche remplie d’un fluide, notamment de l’huile. Au sens de la présente demande, un embrayage humide est un embrayage qui est adapté pour fonctionner dans un bain d’huile.
Avantageusement, l’élément intermédiaire définit en outre le porte-disque de sortie de l’embrayage d’entrée et le porte-disque d’entrée du premier embrayage de sortie. Ainsi, l’élément intermédiaire définit à la fois le support de rotor, le porte-disque de sortie de l’embrayage d’entrée et le porte-disque d’entrée du premier embrayage de sortie. Ceci permet donc de limiter le nombre de pièces et facilite le montage.
Selon un autre aspect de l’invention, le porte-disque d’entrée de l’embrayage d’entrée est porté par une portion axiale de l’élément intermédiaire.
Dans le cadre de la présente invention, l’organe d’actionnement de l’embrayage d’entrée comprend une butée tournante. Cet organe d’actionnement est aussi appelé actionneur de type « CSC» (« Concentric Slave Cylinder » en anglais).
Avantageusement, chaque organe d’actionnement comporte une butée tournante. Cette butée étant portée par le piston et coopérant avec l’organe de transmission de force. Chaque organe d’actionnement peut comprendre un piston annulaire monté coulissant axialement à l’extérieur d’un tube interne, le piston et le tube formant une chambre d’actionnement. La chambre d’actionnement peut être étanche et remplie d’huile. Le piston et le tube sont fixes en rotation de sorte que la chambre d’actionnement et l’huile ne tourne pas.
Selon un aspect de l’invention, la butée tournante peut être un palier, notamment un palier à roulement. Le palier à roulement peut comporter une bague intérieure fixée au piston, une bague extérieure en appui contre l’organe de transmission de force et des corps roulants interposés entre la bague intérieure et la bague extérieure. De préférence, les corps roulants peuvent être des billes.
Chaque piston peut être de révolution autour de l’axe de rotation.
Les formes du piston et/ou de l’organe d’actionnement peuvent être choisies de sorte que l’ensemble des embrayages et des actionneurs soit réparti équitablement dans le dispositif. Ceci permettant de contribuer à la compacité axiale et radiale du dispositif.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif comprend en outre un organe de transmission de force pour chacun de l’embrayage d’entrée, du premier embrayage de sortie et du deuxième embrayage de sortie, chaque organe de transmission de force étant mobile axialement pour transmettre l’effort d’actionnement depuis l’organe d’actionnement vers l’embrayage associé.
Chaque organe de transmission de force peut présenter une extrémité radiale extérieure recourbée définissant une surface d’appui pour exercer l’effort axial sur l’ensemble multidisque. Chaque organe de transmission de force peut présenter une extrémité radiale intérieure avec lequel il coopère avec l’organe d’actionnement associé.
Cette surface d’appui peut venir en appui sur le plateau d’extrémité de l’ensemble multidisque. La surface d’appui peut être continue. L’extrémité radiale extérieure peut être une couronne continue de sorte que la surface d’appui est continue. L’extrémité radiale extérieure peut comporter une pluralité de doigts d’extension axiale et reparties autour de l’axe de sorte que la surface d’appui est discontinue.
Chaque organe de transmission de force, en particulier l’organe de transmission de force de l’embrayage d’entrée, peut présenter trois coudes entre lesquelles sont interposées des portions planes. Cela permet d’avoir un actionnement compact axialement.
Avantageusement, le dispositif de transmission de couple selon la présente invention est connecté à un moteur électrique 48V ou haute tension.
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence à la figure annexée.
représente une vue en coupe axiale d’un dispositif de transmission de couple selon l’invention.
En relation avec la figure 1, on observe un dispositif de transmission de couple 1 comprenant :
  • un élément d’entrée de couple 2, en rotation autour d’un axe de rotation X, apte à être couplé en rotation à un vilebrequin d’un moteur thermique (non représenté),
  • un premier élément de sortie de couple 3, apte à être couplé en rotation à un premier arbre d’entrée d’une boîte de vitesses (non représentée),
  • un deuxième élément de sortie de couple 4, apte à être couplé en rotation à un deuxième arbre d’entrée d’une boîte de vitesses (non représentée) et
Dans l’exemple considéré, le deuxième élément de sortie 4 est disposé en parallèle du premier élément de sortie 3 au sens de la transmission de couple. Chacun de ces éléments tourne autour d’un axe de rotation X du dispositif.
Un dispositif d’amortisseur de torsion (non représenté) peut être positionné entre le vilebrequin du moteur thermique et l’élément d’entrée de couple 2.
Le dispositif comprend également une machine électrique tournante 12 comprenant un rotor 13 et un stator 14. Le stator 14 est fixe et disposé autour du rotor 13. Le rotor 13 est disposé au sens de la transmission de couple entre l’élément d’entrée de couple 2 d’une part et le premier élément de sortie 3 d’autre part.
Dans l’exemple considéré, la machine électrique tournante 12 est une machine synchrone à aimants permanents.
Le rotor 13 de la machine électrique tournante est relié sélectivement à l’élément d’entrée 2 par un embrayage d’entrée 10, au premier élément de sortie 3 par un premier embrayage de sortie 20, et au deuxième élément de sortie 4 par un deuxième embrayage de sortie 30.
Le dispositif 1 comprend également un élément intermédiaire 5 définissant un support de rotor. Dans l’exemple considéré, l’élément intermédiaire 5 est agencé entre l’élément d’entrée de couple 2 et les premier 3 et deuxième 4 élément de sortie de couple, au sens de la transmission de couple. Dans l’exemple considéré, une pièce supplémentaire 19 solidaire de l’élément intermédiaire 5 est prévue comme support de rotor. En variante, le rotor est disposé directement sur l’élément intermédiaire 5 sans pièce supplémentaire.
Ainsi, l’élément intermédiaire 5 maintient la machine électrique tournante 12 en rotation. La machine électrique tournante 12 est alors appelée « in-line », c'est-à-dire que l’axe de rotation de la machine électrique tournante 12 est confondu avec l’axe de rotation X du dispositif 1 de transmission de couple.
Dans l’exemple considéré, l’embrayage d’entrée 10 est situé radialement à l’intérieur du rotor 13. Ainsi, il existe un plan perpendiculaire à l’axe X qui passe à la fois par l’embrayage d’entrée 10 et le rotor 13.
L’embrayage d’entrée 10 accouple sélectivement et par friction l’élément d’entrée de couple 2 et l’élément intermédiaire 5 et comprend :
  • un porte-disque d’entrée 11 solidaire en rotation de l’élément d’entrée de couple 2,
  • un porte-disque de sortie 12 défini par l’élément intermédiaire 5 et
  • un ensemble multidisque 13 comprenant plusieurs disques de friction, ici quatre, solidaires en rotation du porte-disque d’entrée 11, plusieurs plateaux respectivement disposés de part et d’autre de chaque disque de friction, solidaires en rotation du porte-disque de sortie 12 et des garnitures de friction disposées entre les plateaux et un disque de friction, fixées de chaque côté des disques de friction, l’embrayage 10 décrivant une position débrayée et une position embrayée dans laquelle lesdits plateaux et le disque de friction pincent les garnitures de friction de manière à transmettre un couple entre le porte-disque d’entrée et le porte-disque de sortie.
Chaque porte-disque 11, 12 synchronise en rotation l’ensemble des plateaux et l’ensemble des disques de friction. Chaque portes-disque 11, 12 comporte une jupe cylindrique sur lesquelles sont montées les plateaux et les disques de friction.
Les disques de friction de l’ensemble multidisque 13 coopèrent avec la jupe cylindrique du porte-disque d’entrée 11 selon leur périphérie radialement intérieure par cannelures. Les disques de friction sont donc radialement à l’extérieur de la jupe cylindrique.
Les plateaux de l’ensemble multidisque 13 coopèrent avec la jupe cylindrique du porte-disque de sortie 12 selon leur périphérie radialement extérieure par cannelures. Les plateaux sont donc radialement à l’intérieur de la jupe cylindrique.
Dans l’exemple considéré, le dispositif comprend également un premier embrayage de sortie 20 accouplant sélectivement et par friction l’élément intermédiaire 5 et le premier élément de sortie 3.
Ainsi, le premier embrayage de sortie 20 comprend :
  • un porte-disque d’entrée défini par l’élément intermédiaire 5,
  • un porte-disque de sortie solidaire en rotation du premier élément de sortie 3 et,
  • un ensemble multidisque comprenant plusieurs disques de friction, ici six, solidaires en rotation du porte-disque de sortie, plusieurs plateaux respectivement disposés de part et d’autre de chaque disque de friction, solidaires en rotation du porte-disque d’entrée et des garnitures de friction disposées entre les plateaux et un disque de friction, fixées de chaque côté des disques de friction, l’embrayage 20 décrivant une position débrayée et une position embrayée dans laquelle lesdits plateaux et le disque de friction pincent les garnitures de friction de manière à transmettre un couple entre le porte-disque d’entrée et le porte-disque de sortie.
Dans l’exemple considéré, le dispositif 1 comprend un deuxième embrayage de sortie 30 analogue au premier embrayage de sortie 20, accouplant sélectivement et par friction l’élément intermédiaire 5 et le premier élément de sortie 4.
Le deuxième embrayage de sortie 30 comprend :
  • un porte-disque d’entrée solidaire en rotation de l’élément intermédiaire 5,
  • un porte-disque de sortie solidaire en rotation du deuxième élément de sortie 4 et,
  • un ensemble multidisque comprenant plusieurs disques de friction, ici six.
De manière commune aux trois embrayages 10, 20 et 30, les garnitures peuvent être fixées sur les disques de friction, notamment par collage, notamment par rivetage, notamment par surmoulage. En variante, les garnitures sont fixées sur les plateaux.
Chaque porte-disque peut synchroniser en rotation l’ensemble des plateaux ou l’ensemble des disques de friction.
Selon un aspect de l’invention, les plateaux peuvent être solidaires en rotation du porte-disque d’entrée et les disques de friction peuvent être solidaires du porte-disque de sortie. En variante, les plateaux peuvent être solidaires en rotation du porte-disque de sortie. Les disques peuvent être solidaires en rotation du porte-disque d’entrée.
Les embrayages sont de type humide et comportent entre deux et sept disques de friction, de préférence quatre disques de friction. De tels embrayages multi-disques permettent de limiter la hauteur radiale de limiter l’étendue axiale.
Les embrayages de sortie 20, 30 peuvent être agencés pour ne pas être simultanément dans la même configuration embrayée. En revanche, ils peuvent simultanément être configurés dans leur position débrayée.
Dans l’exemple considéré, le premier embrayage de sortie 20 et le deuxième embrayage de sortie 30 se succèdent radialement en rapprochement de l’axe X. Le premier et deuxième embrayage de sortie 20, 30 sont situés radialement à l’intérieur du rotor 13, c’est-à-dire qu’il existe un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X qui coupe les embrayages de sortie 20 et 30 et le rotor.
Dans l’exemple considéré, le dispositif 1 comprend en outre un carter de protection 46. Le carter de protection 46 est constitué d’une paroi radiale 46a et d’une portion axiale 46b comprenant un épaulement. De par l’épaulement, la portion axiale 46b se compose d’une première et deuxième extensions axiales 46b1, 46b2. Chaque de ces extensions étant située sur une hauteur radiale différente l’une de l’autre.
La portion axiale 46b définit une extrémité radiale, en particulier l’extrémité radiale interne du carter de protection 46.
Dans l’exemple considéré, le dispositif 1 comprend un organe d’actionnement 40 et un organe de transmission de force 41 associé à l’embrayage d’entrée 10. Un organe de maintien en position 41a débrayée, tel qu’un ressort hélicoïdal utilisé dans l’exemple considéré peut être prévu pour repousser l’organe de transmission de force 41 de l’embrayage d’entrée 10. L’embrayage d’entrée est de type « normalement ouvert ».
Dans le cadre de la présente invention, l’organe d’actionnement 40 et l’organe de maintien 41a se succèdent radialement en rapprochement de l’axe X.
Dans l’exemple considéré, l’organe d’actionnement 40 est disposé au contact de la première extension axiale 46b1 de la portion axiale 46b tandis que l’organe de maintien 41a en position débrayée est disposé au contact de la deuxième extension axiale 46b2 de la portion axiale 46b. Cette disposition permet de gagner de la place en axial.
L’organe de transmission de force 41 est mobile axialement pour transmettre l’effort d’actionnement de l’organe d’actionnement 40 vers l’embrayage d’entrée 10. L’organe de transmission de force exerce un effort axial sur l’ensemble multidisque 13 pour déplacer les plateaux vers les disques. L’actionnement est ainsi de type « poussé ».
L’organe de transmission de force 41 présente une extrémité radiale extérieure recourbée définissant une surface d’appui pour exercer l’effort axial sur l’ensemble multidisque, continue ou discontinue dans l’exemple considéré.
L’organe de transmission de force 41 de l’embrayage d’entrée 10 présente trois coudes entre lesquelles sont interposées des portions planes. Cela permet d’avoir un actionnement compact axialement.
L’organe d’actionnement 40 comprend un piston annulaire monté coulissant axialement à l’extérieur d’un tube interne, le piston et le tube formant une chambre d’actionnement. L’organe d’actionnement 40 comporte une butée tournante, qui est ici un palier à roulement, portée par le piston et coopérant avec une extrémité radiale intérieure de l’organe de transmission de force. Les pressions fluidiques associées aux positions « embrayée » et « débrayée » sont les pressions de la chambre d’actionnement.
Le palier à roulement comporte une bague extérieure fixée au piston, une bague intérieure en appui contre l’organe de transmission de force et des corps roulants interposés entre la bague intérieure et la bague extérieure. Le piston est de révolution autour de l’axe de rotation X.
Dans l’exemple considéré, le tube de l’organe d’actionnement 40 de l’embrayage d’entrée est ménagé dans le carter de protection 46 qui définit un réseau d’alimentation en fluide de l’organe d’actionnement 40 ainsi que le circuit de refroidissement de l’embrayage 10.
Dans l’exemple considéré, les embrayages 10, 20, 30 sont disposés dans une chambre étanche contenant de l’huile, le carter de protection 46 définit en partie cette chambre étanche. Le carter de protection 46 agencé pour envelopper au moins partiellement l’élément d’entrée de couple 2, l’élément de sortie de couple 3, la machine électrique tournante 12, l’élément intermédiaire 5, l’organe d’actionnement 40 et l’organe de maintien 41a.
Dans l’exemple considéré, le dispositif 1 comprend deux organes de roulement 47 support de l’élément intermédiaire 5, à savoir ici un roulement à billes 47a et un roulement douille à aiguilles 47b. Les organes de roulement 47 sont disposés radialement entre l’élément intermédiaire 5 et le carter de protection 46. Plus particulièrement, les organes de roulement 47 sont disposés entre une extrémité radiale du carter de protection 46, telle que la portion axiale 46b et une portion axiale 5a de l’élément intermédiaire 5. En particulier, le roulement à billes 47a de par son plus gros diamètre est disposé au contact de la première extension axiale 46b1 du carter 46 et de la portion axiale 5a tandis que le roulement douilles à aiguilles 47b est disposé au contact de la deuxième extension axiale 46b2 du carter 46 et de la portion axiale 5a.
Ces deux roulements permettent en particulier d’absorber les efforts de basculement. De par sa conception, le roulement douilles à aiguilles 47b sera plus à même de reprendre les efforts radiaux dus à la masse et aux vibrations du rotor 13, les aiguilles ayant plus de surface en contact que les billes. On placera de préférence le roulement douilles à aiguilles 47b au plus près du centre de gravité du rotor pour reprendre un maximum d’effort radial. Le roulement à billes 47a absorbera lui une partie secondaire de l’effort radial et tous les efforts axiaux.
Dans l’exemple considéré, l’organe de roulement 47a comporte une bague intérieure 47i et une bague extérieure 47e. Avantageusement, la bague intérieure 47i est au contact de l’élément intermédiaire 5, de préférence avec la portion axiale 5a de l’élément intermédiaire 5 et chaque bague extérieure 47e est au contact avec le carter de protection, de préférence avec la portion axiale 46b du carter de protection 46.
L’organe de roulement 47a et l’organe de maintien 41a sont disposés en partie sur une même hauteur radiale. En effet, l’épaulement de la portion axiale 5a permet d’avoir un chevauchement radial de l’organe e roulement 47a et de l’organe de maintien 41a qui contribue à la compacité radiale du dispositif 1.
Dans l’exemple considéré, l’organe de roulement à billes 47a est bloqué sur son extrémité axiale avant par deux circlips 50, 51 et sur son extrémité axiale arrière par l’épaulement de la portion axiale 46b du carter 46 et un épaulement de l’élément intermédiaire 5.
En particulier, le premier circlips 50 est ménagé sur la première extension axiale 46b1 de la portion axiale 46b et le deuxième circlips 51 est ménagé sur la portion axiale 5a. Dans l’exemple considéré, la bague extérieure 47e de l’organe de roulement 47a est ainsi au contact du premier circlips 50 tandis que la bague intérieure 47i est au contact du deuxième circlips 51. Le premier et deuxième circlips 50, 51 sont concentriques. Le deuxième circlips 51 est disposé à l’intérieur du premier circlips 50.
Le rotor 13 via l’élément intermédiaire 5 est alors bloqué dans les deux directions axiales, ce qui permet la reprise de tous les efforts axiaux issu de l'élément intermédiaire 5. Ces efforts peuvent être des efforts actionnement de l’embrayage d’entrée 10 dirigés vers la boîte de vitesses, des efforts actionnement du premier ou deuxième embrayage de sortie 20, 30 dirigés vers le moteur thermique ou des efforts de boîte lorsque les arbres de boîtes transmettent du couple (efforts positifs ou négatifs).
Avantageusement, l’embrayage d’entrée 10, l’organe d’actionnement 40 associé à l’embrayage d’entrée 10 et au moins un organe de roulement 47 se succèdent radialement en rapprochement de l’axe X. En particulier, l’embrayage d’entrée 10, l’organe d’actionnement 40, l’organe de maintien 41a et l’organe de roulement 47a ou 47b se succèdent radialement en rapprochement de l’axe X.
Dans l’exemple considéré, le dispositif 1 comprend également un organe d’actionnement 50, en particulier un organe d’actionnement à butée tournante et un organe de transmission de force associé au premier embrayage de sortie 20. L’organe de transmission de force est mobile axialement pour transmettre l’effort d’actionnement de l’organe d’actionnement 50 vers l’embrayage d’entrée 20.
Le dispositif 1 comprend également un organe d’actionnement 60 et un organe de transmission de force associé au deuxième embrayage de sortie 30. L’organe de transmission de force est mobile axialement pour transmettre l’effort d’actionnement de l’organe d’actionnement 60 vers le deuxième embrayage de sortie 30.
Un organe de maintien en position débrayée, tel qu’un ressort hélicoïdal peut être prévu pour repousser les organes de transmission de force des embrayages de sortie 20, 30. Les embrayages de sortie 20, 30 sont de type « normalement ouvert ».
Ces organes d’actionnement 50, 60 reprennent les mêmes éléments que ceux détaillés en lien avec l’organe d’actionnement 40 de l’embrayage d’entrée.
Dans l’exemple considéré, les organes d’actionnement 50 et 60 sont logés dans une même enveloppe et ne forment qu’un seul et même composant appelé classiquement système hydraulique de commande ou double actionneur concentrique. Les formes des pistons et/ou des organes d’actionnement 40, 50, 60 sont choisis de sorte qu’ils puissent s’empiler radialement ce qui contribue à la compacité axiale du dispositif 1.
Les organes de transmission de force des embrayages 10, 20, 30 présentent chacun une extrémité radiale extérieure recourbée définissant une surface d’appui pour exercer l’effort axial sur les ensembles multidisques. L’actionnement est ainsi de type « poussé ».
Dans l’exemple considéré, l’extrémité radiale extérieure de trois organes de transmission de force comporte une pluralité de doigts d’extension axiale et reparties autour de l’axe X de sorte que leur surface d’appui est discontinue.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (10)

  1. Dispositif (1) de transmission de couple, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
    • un élément d’entrée de couple (2) en rotation autour d’un axe (X), apte à être couplé en rotation à un vilebrequin d’un moteur thermique,
    • un premier élément de sortie de couple (3), apte à être couplé en rotation à un premier arbre d’entrée d’une boite de vitesses,
    • une machine électrique tournante (12) comprenant un rotor (13),
    • un élément intermédiaire (5) définissant un support de rotor, ledit élément intermédiaire (5) et ledit rotor (13) étant disposés au sens de la transmission de couple entre l’élément d’entrée (2) et le premier élément de sortie (3) et étant reliés sélectivement à l’élément d’entrée (2) par un embrayage d’entrée (10) et au premier élément de sortie (3) par un premier embrayage de sortie (20),
    • un organe d’actionnement (40) avec une butée tournante associé à l’embrayage d’entrée (10),
    • un organe de maintien (41a) en position débrayée de l’embrayage d’entrée (10),
    • un carter de protection (46) agencé pour envelopper au moins partiellement l’élément d’entrée de couple (2), l’élément de sortie de couple (3), la machine électrique tournante (12), l’élément intermédiaire (5), l’organe d’actionnement (40) et l’organe de maintien (41a), et
    • un organe de roulement (47) disposé au contact de l’élément intermédiaire (5) et du carter de protection (46),
    caractérisé en ce que ledit organe d’actionnement (40) et l’organe de maintien (41a) se succèdent radialement en rapprochement de l’axe (X).
  2. Dispositif (1) de transmission de couple selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’embrayage d’entrée (10) est situé radialement à l’intérieur du rotor (13).
  3. Dispositif (1) de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de roulement (47) est situé radialement à l’intérieur de l’organe d’actionnement (40).
  4. Dispositif (1) de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’embrayage d’entrée (10), l’organe d’actionnement (40), l’organe de maintien (41a) et l’organe de roulement (47) se succèdent radialement en rapprochement de l’axe (X).
  5. Dispositif (1) de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de roulement (47) et l’organe de maintien (41a) sont disposés en partie sur une même hauteur radiale.
  6. Dispositif (1) de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’organe de roulement (47) comporte une bague intérieur (47i) et une bague extérieure (47e), ladite bague intérieure (47i) étant au contact avec l’élément intermédiaire (5) et ladite bague extérieure (47e) étant au contact avec le carter de protection (46).
  7. Dispositif (1) de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’organe de roulement (47) est bloqué sur son extrémité axiale avant et/ou arrière par deux circlips (50, 51).
  8. Dispositif (1) de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    • un deuxième élément de sortie de couple (4), apte à être couplé en rotation à un deuxième arbre d’entrée d’une boite de vitesses, ledit deuxième élément de sortie (4) étant disposé en parallèle du premier élément de sortie de couple (3) au sens de la transmission de couple, le rotor (12) étant relié sélectivement au deuxième élément de sortie par un deuxième embrayage de sortie (30) et
    • un troisième organe d’actionnement (60) avec une butée tournante associé au deuxième embrayage de sortie (30).
  9. Dispositif (1) de transmission de couple selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier embrayage de sortie (20), le deuxième embrayage de sortie (30) et l’organe d’actionnement (60) associé au deuxième embrayage de sortie (30) se succèdent radialement en rapprochement de l’axe (X).
  10. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que le premier et deuxième embrayage de sortie (20, 30) sont situés radialement à l’intérieur du rotor (13).de transmission de couple.
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