WO2007093720A1 - Dispositif d ' embrayage double multidisque pour boite de vitesses de vehicule automobile - Google Patents

Dispositif d ' embrayage double multidisque pour boite de vitesses de vehicule automobile Download PDF

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WO2007093720A1
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WO
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clutch
control member
output
clutch device
discs
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Application number
PCT/FR2007/050720
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English (en)
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Michel Raoul
Philippe Rodrigues
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Renault S.A.S.
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Publication date
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    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/52—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D13/54—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member with means for increasing the effective force between the actuating sleeve or equivalent member and the pressure member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0676—Mechanically actuated multiple lamellae clutches

Definitions

  • the present invention relates to the field of internal control devices for gearboxes for a motor vehicle.
  • the present invention more particularly relates to a dual multi-disc clutch device for a parallel shaft gearbox, comprising sets of discs able to come into frictional contact with each other so as to ensure the transmission of a driving torque. to a first or second primary shaft of the gearbox.
  • the clutch device is mounted in an oil bath inside a clutch housing.
  • the control of the clutch device is double so as to pass the engine torque to one or other of the shafts of the gearbox.
  • the clamping position of the disks of a clutch is usually called "position
  • Disengaging phase in which the disks are not tight, is controlled for each clutch, by the movement of a clutch control member between a rest position and an active position. By returning to its rest position, the control member allows the passage of the disengaged position to the position
  • a hydraulic piston is generally provided which exerts a force of
  • the dual-disk clutch device for a motor vehicle gearbox comprises a first multi-disk clutch and a second multi-disk clutch, mounted coaxially around at least one shaft of the gearbox.
  • the device also comprises an input element common to the two clutches, a first set of disks some of which are supported by the input element, a first output element and a first mechanical control member for clamping the disks of the first set of discs, said first control member being axially movable relative to the first output member.
  • the clamping force applied to the disks of the first set of disks is amplified by first force amplification means able to allow a relative axial distance of the first control member and the first output element during the transmission of the first set of disks. a couple.
  • the device further comprises a second set of discs some of which are supported by the input member, a second output member and a second mechanical control member for clamping the discs of the second set of discs, said second control member being movable axially relative to the second output member.
  • the clamping force applied to the discs of the second set of discs is amplified by second effort amplification means adapted to allow a relative axial distance of the second control member and the second output member, during the transmission of the second set of discs. 'a couple.
  • the force amplification means mounted on the control members each comprise at least one inclined ramp adapted to cooperate with a complementary ramp of the force amplification means mounted on the corresponding output element. .
  • At least one first elastic member is mounted between the first output member and the first control member and at least one second elastic member is mounted between the second output member and the second control member. In this way, it is possible to keep the clutches in the engaged or disengaged position in the absence of any action on the control members.
  • the elastic members are for example arranged so that in the absence of intervention on the control members, one of the clutches is open and the other clutch is closed.
  • the input member may include an input bell centered on an output shaft which is one of the primary shafts of the gearbox.
  • the first control member slides axially on the first output member and the second control member slides axially on the second output member.
  • control members may advantageously at least partially support a portion of the respective disk assemblies.
  • Each control member cooperates advantageously with a release fork by means of a rolling bearing.
  • an axial stroke adjusting washer is mounted between the input member and a clutch housing. This washer is used to define the axial position of the entire device relative to one of the declutching forks.
  • the present invention also relates to a gearbox for a motor vehicle comprising a clutch device as defined above.
  • the present invention will be better understood by studying a detailed embodiment described by way of non-limiting example, and illustrated by the appended drawings, in which:
  • FIG 1 shows a partial sectional view of a motor vehicle gearbox showing the mounting of a clutch device according to the invention to two control members, arranged at the entrance of said box, the device being represented in the position occupied by the two clutches when no force is applied to the two control members;
  • FIG 2 is a sectional view of a force amplification means along the axis H-II of Figure 1;
  • FIG 3 is a view similar to Figure 1, the device being shown in the position occupied by the two clutches when a force is applied to one of the two control members;
  • FIG 4 is a view similar to Figure 1, the device being shown in the position occupied by the two clutches when a force is applied to the other control member.
  • the gearbox illustrated in Figure 1 is referenced 1 as a whole. It comprises in particular a clutch housing 2 inside which is mounted a double multidisk clutch device referenced 3 as a whole.
  • the device 3 comprises a first multi-disk clutch 4 and a second multi-disk clutch 5.
  • the first clutch 4 is arranged radially outwardly with respect to the second multi-disk clutch 5.
  • the first multi-disk clutch 4 may therefore also be called an "external clutch”.
  • the second multi-disk clutch 5 may be called “internal clutch”.
  • FIG. 1 also shows a first primary shaft 6 forming part of the gearbox and a second primary shaft 7.
  • the primary shaft 7 is a hollow shaft arranged coaxially around the primary shaft 6 and can rotate relative thereto by being supported by a needle bushing 6a.
  • the primary shaft 7 is mounted at one end of the clutch housing 2 by means of a rolling bearing 8 which can be for example a roller bearing. rolls. Inside the clutch housing 2, is also mounted on a rolling bearing 9, a secondary shaft 10 of the gearbox.
  • the double clutch device 3 comprises an input element 11 which is common to the two clutches 4 and 5.
  • the input element 11 comprises a first element 11a having the form of a radial flange bound, for example by welding, to a central hub 11b whose outer periphery is provided with splines 12 for receiving the torque and the movement of the drive motor of the vehicle via a damping flywheel device, not shown in the figure.
  • the hub 11b is closed by a plug 13 to seal the clutch device vis-à-vis the outside.
  • the hub 1b is mounted on the end of the primary shaft 6 via a guide ring 14.
  • the seal is also provided by a closure flange 15 provided with a dynamic seal 16 which comes into contact with the outer cylindrical surface of the hub 1b.
  • the closing flange 15 is mounted in the clutch housing 2 and is supported by means of a needle stop 17 and a washer 18 of axial spacing adjustment on a front face of a radial annular portion of the hub 1 lb.
  • the flange l ia constitutes the actual outer bell of the multi-disk clutch 4 and has at its outer radial end a cylindrical portion 1e, the internal bore of which is notched or grooved so as to transmit the rotational movement to a set of disks. external friction 19 cooperating with the notches and grooves mentioned above.
  • the cylindrical portion 1i has a plurality of sectors or axial protuberances separated by recesses and which cooperate with corresponding recesses of an intermediate flange 20 fixed on the cylindrical portion 1 ie by a retaining clip 21.
  • the intermediate flange 20 also has in the vicinity of its outer radial periphery a plurality of sectors or axial protrusions directed towards the cylindrical portion 1 ie and cooperating with the latter by penetrating alternately into corresponding recesses.
  • the intermediate flange 20 which plays the external bell role for the second multi-disk clutch 5, has a cylindrical portion 21 whose inner surface is notched or grooved to cooperate with a plurality of friction discs 22.
  • the intermediate flange 20 attached to the cylindrical portion 1 ie is, with the flange l ia and the hub 1 lb, the common input element 11 to the two clutches 4 and 5. Indeed, the torque from the engine , transmitted by the hub 1b, is fed by this common input element 11, 20 to the two sets of friction discs 19 and 22.
  • the friction discs 19 cooperate with friction discs 23 which are alternately mounted between the friction discs 19 in notches or grooves in axial protuberances 24 which form part of a first mechanical control member 25.
  • the discs 23 are thus integral in rotation of the first control member 25 which can be compared to an axially movable piston and allows the pressurizing discs 23 and discs 19 between which are arranged suitable friction materials.
  • the protrusions 24 are sized and arranged to be circumferentially located between axially directed protuberances 25 and part of a first output member 26 in the form of a radial flange.
  • Each protuberance 24 is extended from its free end by a radially extending outwardly extending radial flange 27 disposed proximate to the inner face of the radial flange 11a of the input member 11.
  • the flanks 27 are located axially between the discs 19, 23 on the one hand and the flange l ia of the input element 11 on the other hand.
  • the flanks 27 are able to bear against the discs 19 and 23 via a first pressure plate 28 in the form of a flat washer.
  • the discs 19 and 23 are furthermore supported on a second pressure plate 29 axially opposite to the pressure plate 28 and held axially by means of an elastic retaining clip 30 mounted on the protuberances 25 of the compression element. Exit 26.
  • the first control member 25 is rigidly connected, for example by welding, to an axial sleeve 31 which is supported by means of a guide ring 32 on an axial sleeve 33 integral with the first output member 26.
  • the sleeve 33 is welded to the radial flange constituting the output element 26.
  • the hub 33 of the first output member 26 has, on its inner bore, splines cooperating with corresponding splines of the primary shaft 6, so that the first output member 26 is integral in rotation with the primary shaft 6 of the gearbox.
  • a first resilient member 34 formed in the example illustrated in FIG. 1 by a corrugated spring washer is interposed between the axial faces opposite the first output member 26 and the first control member 25.
  • the corrugated washer 34 is mounted between the radial protuberances of the respective sleeves 31 and 33, that is to say in the portions of the first output member 26 and the first control member 25 which are close to the primary shaft 6.
  • the wave washer 34 illustrated in FIG. 1 may be replaced by any other type of elastic pressurizing device, for example a Belleville washer or a diaphragm or any other spring. This preloaded elastic member has the effect of moving the control member 25 away from the output member 26.
  • the transmission of the force via the friction disks 19, 23 of the clutch 4 from the input element 11 to the output element 26, is via first means of amplification of effort, referenced 35 as a whole, and mounted between the first control member 25 and the first output member 26.
  • These force amplification means which are visible in section in Figure 2, comprise a plurality lugs 36 integral with the first control member 25 and associated with seats 37 mounted on the first output member 26.
  • the lugs 36 and the seats 37 are arranged radially in the vicinity of the disks 19, 23 of the external clutch 4.
  • each lug 36 comprises a convex surface having two inclined ramps 36a and 36b cooperating in shape correspondence with a concave housing or seat 37 forming a guide and comprising corresponding inclined ramps 37a, 37b.
  • 37a, 37b can for example be inclined between 30 ° and 60 ° relative to a direction of axial displacement of the control member 25 relative to the output member 26, considering the plane of Figure 2 which is perpendicular in the plane of Figure 1.
  • the ramps for example, 36b, 37b are used to cause a sliding of the control member 25 relative to the output member 26 towards the housing 2, which increases the clamping force applied to the discs 19, 23 which are already tightened against each other by the action of the spring 34.
  • the lugs 26 and the seats 37 thus form means for amplifying the clamping force applied to the discs 19, 23 by the spring 34, by providing an additional spacing in the axial direction of the control member 25 with respect to the output element 26.
  • the clutch and clutch maneuvers of the outer clutch 4 are made by displacement in axial translation of the control member 25. This movement is caused by an axial thrust action of a clutch release fork 38 which has a portion forming sleeve 39 on which is mounted an actuating rolling bearing 40. An intermediate sleeve 41 is supported on one side by the rolling bearing 40 and on the other by a rolling bearing 42 which is mounted on the outer surface of the hub 31 integral with the control member 25. A washer 43 is mounted on the cylindrical portion 39 the release fork 38 with a spacing 43a relative to the actuating bearing 40. The washer 43 ensures a wear adjustment for the external clutch 4.
  • the second clutch or inner clutch 5 comprises an outer bell or input element which is the portion 20 of the input element 11 common to the two clutches 4 and 5. Note that the flange 20 is centered on the outer diameter of the cylindrical portion 1e of the input element 11 constituting the outer bell of the first clutch or external clutch 4.
  • the flange 20 has a cylindrical portion 21 notched or grooved internally so as to transmit the movement to the friction discs 22.
  • a second output element 44 is constituted in the form of a radial flange 45 provided with a cylindrical hub 46 internally splined and cooperating with corresponding splines made on the outer cylindrical surface of the end of the primary shaft 7. in this way, the second output member 44 is rotationally integral with the primary shaft 7, which can rotate relative to the primary shaft 6 through the existence of the needle sleeve 6a.
  • the flange 45 of the output element 44 has openings 45a through which the intermediate bushing 41 serves to control the outer clutch 4.
  • the flange 45 of the second output element 44 has, in the vicinity at its radially outer end, pins or axial protuberances 47.
  • a second control member 48 comprises a portion similar to a radial flange 49 and a radially inner portion forming a cylindrical sleeve 50 cut by recesses alternately with a plurality of axial lugs which can cooperate with the corresponding recesses 45a formed in the flange 45 of the second output member 44.
  • the sleeve 50 is guided in axial translation relative to a sleeve 25a integral with the first control member 25, and with interposition of a guide ring 51.
  • the flange 49 of the second control member 48 has a plurality of growths or sectors 49a that can to nest in corresponding recesses of the portion 47 of the second output member 44.
  • the sectors or protuberances 49a have on their radially outer diameter, notches or grooves within which are mounted friction discs 52 which cooperate with the disks 22 with interposition of a friction material suitable for clamping the inner clutch 5.
  • Each protuberance or sector 49a is extended from its free end by a radial flange 53 extending outwardly.
  • the flanks 53 can bear against the stacking of the discs 22 and 52 via a first pressure plate 54 in the form of a flat washer.
  • a second pressure plate 55 also in the form of a flat washer, is mounted on the protuberances or sectors 49a and retained axially by means of a retaining clip 56.
  • a spring washer 57 exerts an axial force against the second output member 44 in the direction that keeps the inner clutch 5 in the open position.
  • the washer 57 is mounted between the flange 45 of the output member 44 and the rolling bearing 60. In this way, the washer 57 tends to move the flange 45 of the bearing
  • the applied force is amplified by a second effort amplification means, referenced 58 as a whole and whose structure is identical to that of the first force amplification means 35 acting on the external clutch 4. It will therefore not describe the structure of these second means force amplification 58, but we can refer to Figure 2 to understand their identical structure to that of the first identification means, and comprising a plurality of lugs 36 and corresponding seats 37 defining inclined ramps 36a, 36b and 37a, 37b.
  • the force amplification means 58 are mounted between the corresponding flanges of the second output member 44 and the second control member 48 (flange 49).
  • the control movement of the second control member 48 is obtained by an action in the axial direction on a second release fork 59 which acts via an actuating rolling bearing 60 mounted on the sleeve 50 which is part integral part of the second control member 48.
  • this sleeve 50 is in the form of a plurality of sectors which are separated by housings, the assembly being interposed with the openings 45a made in the flange 45 of the second output element 44.
  • the second output element 44 also bears axially on the right in FIG. 1, via a needle stop 61, on the hub 33 of the first output element 26.
  • the second element of FIG. output 44 is supported by means of the hub 46 on an elastic assembly 62 formed by a corrugated spring washer and two washers.
  • a needle stop 63 is interposed between the first output member 26 and the input member 11.
  • the elastic assembly 62 maintains the contact of the three needle stops 61, 63 and 17 and pushes the entire device clutch 1 against the closing flange 15 of the clutch housing 2.
  • the operations of the clutch device 1 are carried out by the application of a force and a displacement of one or both of the clutch release forks 38 and 59 by means of the actuating bearings 42. and 60.
  • the clutch device 1 is shown in a first operating position without applying any external force on the two clutch forks 38 and 59.
  • the external clutch 4 is closed under the action of the spring 34 interposed between the first control member 25 and the first output member 26 with amplification of the force applied by the amplification means 35.
  • the internal clutch 5 is open.
  • the disks 22 and 52 are free and held with a clearance 64 denoted by J1 in FIG.
  • FIG. 3 illustrates an intermediate position in which an external force has been applied in the direction of the arrow F of FIG. 3 on the clutch release fork 38.
  • the first external clutch or clutch 4 is then open , the spring washer 34 being compressed and the discs 19, 23 being free in a set 65 denoted J2 in FIG. 3.
  • the second clutch or internal clutch 5 remains, for its part, also in the open position in the absence of any effort applied on the disengagement fork 59.
  • the disks 22 and 52 are free and held with a clearance 64 denoted J1 in FIG. 3, under the action of the spring 57.
  • FIG. 4 illustrates a third operating position in which an external force is applied in the direction of the arrow F 1 of FIG. 4 on the release fork 59, causing a compression of the elastic washer 57.
  • the applied force is amplified by the effort amplification means 58 and the discs 22 and 52 are tightened. Simultaneously, a force is applied in the direction of the arrow F2 of Figure 4 on the declutching fork 38 causing, as was the case in Figure 3, the opening of the outer clutch 4 whose disks 19, 23 remain free and in a game 66 referenced J2 in FIG.

Abstract

Le dispositif comprend deux embrayages multidisque (4) et (5), montés coaxialement autour d'au moins un arbre de la boîte de vitesses. Un élément d'entrée (11) est commun aux deux embrayages. Un premier ensemble de disques (19), (23) dont certains sont supportés par l'élément d'entrée, un premier élément de sortie (26), un premier organe de commande mécanique (25) pour le serrage des disques (19), (23), des premiers moyens (35) d'amplification de l'effort appliqué sur les disques du premier ensemble de disques. Un deuxième ensemble de disques (22, 52), un deuxième élément de sortie (44), un deuxième organe de commande mécanique (48) pour le serrage des disques du deuxième ensemble de disques, et des deuxièmes moyens (58) d'amplification de l'effort appliqué sur les disques du deuxième ensemble de disques.

Description

DISPOSITIF D' EMBRAYAGE DOUBLE MULTIDISQUE POUR BOITE DE VITESSES DE VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de commande 5 interne de boîtes de vitesses pour véhicule automobile.
La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d'embrayage double multidisque pour une boîte de vitesses à arbres parallèles, comportant des ensembles de disques aptes à venir en contact de frottement les uns avec les autres de façon à assurer la transmission d'un couple moteur vers un premier 10 ou un deuxième arbre primaire de la boîte de vitesses. Le dispositif d'embrayage est monté dans un bain d'huile à l'intérieur d'un carter d'embrayage.
La commande du dispositif d'embrayage est double de façon à pouvoir faire transiter le couple moteur vers l'un ou l'autre des arbres de la boîte de vitesses. La position de serrage des disques d'un embrayage est généralement appelée « position
15 embrayée ». Le passage de la position embrayée à une position débrayée, appelée
« phase de débrayage », dans laquelle les disques ne sont pas serrés, est commandé, pour chaque embrayage, par le déplacement d'un organe de commande d'embrayage entre une position de repos et une position active. Par un retour à sa position de repos, l'organe de commande permet le passage de la position débrayée à la position
20 embrayée, appelé « phase d'embrayage ».
Ces différentes commandes sont utilisées lors des changements de rapports de la boîte de vitesses pour équilibrer les vitesses de rotation du vilebrequin du moteur et des arbres primaires de la boîte de vitesses. Une commande spécifique est également utilisée lors du démarrage du véhicule, pour sa mise en mouvement à 25 partir d'une position d'arrêt. Pour plus de détails sur le passage de rapports de démultiplication d'une boîte de vitesses, on pourra par exemple se référer aux documents FR- A-2 643 428 et FR- A-2 699 632.
Afin d'obtenir une pression de serrage suffisante sur les disques de l'embrayage, on prévoit généralement un piston hydraulique qui exerce un effort de
30 serrage sur les disques de l'embrayage. Toutefois, l'utilisation d'un tel piston nécessite de prévoir des conduites d'alimentation, un distributeur de fluide hydraulique, ainsi que des chambres de commande et de compensation. L'implantation de ces éléments à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses peut être relativement difficile et augmente sensiblement le volume total de la transmission. Une disposition de ce type est décrite par exemple dans la demande de brevet US-A- 2005/0139023.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d'embrayage double multidisque pour boîte de vitesses permettant d'obtenir une pression de serrage satisfaisante sur les disques des embrayages, sans utiliser de moyens de commande hydraulique. Selon un mode de réalisation, le dispositif d'embrayage double multidisque pour boîte de vitesses de véhicule automobile, comprend un premier embrayage multidisque et un deuxième embrayage multidisque, montés coaxialement autour d'au moins un arbre de la boîte de vitesses. Le dispositif comprend également un élément d'entrée commun aux deux embrayages, un premier ensemble de disques dont certains sont supportés par l'élément d'entrée, un premier élément de sortie et un premier organe de commande mécanique pour le serrage des disques du premier ensemble de disques, ledit premier organe de commande étant mobile axialement par rapport au premier élément de sortie. L'effort de serrage appliqué sur les disques du premier ensemble de disques est amplifié par des premiers moyens d'amplification d'effort aptes à permettre un éloignement axial relatif du premier organe de commande et du premier élément de sortie lors de la transmission d'un couple.
Le dispositif comprend encore un deuxième ensemble de disques dont certains sont supportés par l'élément d'entrée, un deuxième élément de sortie et un deuxième organe de commande mécanique pour le serrage des disques du deuxième ensemble de disques, ledit deuxième organe de commande étant mobile axialement par rapport au deuxième élément de sortie. L'effort de serrage appliqué sur les disques du deuxième ensemble de disques est amplifié par des deuxièmes moyens d'amplification d'effort aptes à permettre un éloignement axial relatif du deuxième organe de commande et du deuxième élément de sortie, lors de la transmission d'un couple. Dans un mode réalisation préféré, les moyens d'amplification d'effort montés sur les organes de commande comprennent chacun au moins une rampe inclinée apte à coopérer avec une rampe complémentaire du moyen d'amplification d'effort monté sur l'élément de sortie correspondant. De préférence, au moins un premier organe élastique est monté entre le premier élément de sortie et le premier organe de commande et au moins un deuxième organe élastique est monté entre le deuxième élément de sortie et le deuxième organe de commande. De cette manière, il est possible de maintenir les embrayages en position embrayée ou débrayée en l'absence de toute action sur les organes de commande.
Les organes élastiques sont par exemple disposés de façon qu'en l'absence d'intervention sur les organes de commande, l'un des embrayages soit ouvert et l'autre embrayage soit fermé.
L'élément d'entrée peut comprendre une cloche d'entrée centrée sur un arbre de sortie qui est l'un des arbres primaires de la boîte de vitesses.
Avantageusement, le premier organe de commande coulisse axialement sur le premier élément de sortie et le deuxième organe de commande coulisse axialement sur le deuxième élément de sortie.
Les organes de commande peuvent avantageusement supporter au moins partiellement une partie des ensembles de disques respectifs.
Chaque organe de commande coopère avantageusement avec une fourchette de débrayage par l'intermédiaire d'un palier à roulement.
Dans un mode de réalisation préféré, une rondelle de réglage de course axiale est montée entre l'élément d'entrée et un carter d'embrayage. Cette rondelle permet de définir la position axiale de l'ensemble du dispositif par rapport à l'une des fourchettes de débrayage.
La présente invention concerne également une boîte de vitesses pour véhicule automobile comprenant un dispositif d'embrayage tel que défini précédemment. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation détaillé décrit à titre d'exemple nullement limitatif, et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
-la figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une boîte de vitesses de véhicule automobile montrant le montage d'un dispositif d'embrayage selon l'invention à deux organes de commande, disposé à l'entrée de ladite boîte, le dispositif étant représenté dans la position qu'occupent les deux embrayages lorsqu'aucun effort n'est appliqué sur les deux organes de commande;
-la figure 2 est une vue en coupe d'un moyen d'amplification d'effort, selon l'axe H-II de la figure 1 ;
-la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, le dispositif étant représenté dans la position qu'occupent les deux embrayages lorsqu'un effort est appliqué sur l'un des deux organes de commande; et
-la figure 4 est une vue analogue à la figure 1, le dispositif étant représenté dans la position qu'occupent les deux embrayages lorsqu'un effort est appliqué sur l'autre organe de commande.
La boîte de vitesses illustrée sur la figure 1 est référencée 1 dans son ensemble. Elle comprend notamment un carter d'embrayage 2 à l'intérieur duquel est monté un dispositif d'embrayage double multidisque référencé 3 dans son ensemble. Le dispositif 3 comprend un premier embrayage multidisque 4 et un deuxième embrayage multidisque 5. Le premier embrayage 4 est disposé radialement à l'extérieur par rapport au deuxième embrayage multidisque 5. Le premier embrayage multidisque 4 pourra donc également être appelé « embrayage externe ». De même, le deuxième embrayage multidisque 5 pourra être appelé « embrayage interne ». On a également représenté sur la figure 1, un premier arbre primaire 6 faisant partie de la boîte de vitesses ainsi qu'un deuxième arbre primaire 7. L'arbre primaire 7 est un arbre creux disposé coaxialement autour de l'arbre primaire 6 et pouvant tourner par rapport à celui-ci en étant supporté par une douille à aiguilles 6a.
L'arbre primaire 7 est monté à une extrémité du carter d'embrayage 2 par l'intermédiaire d'un palier à roulement 8 qui peut être par exemple un roulement à rouleaux. A l'intérieur du carter d'embrayage 2, est également monté, sur un palier à roulement 9, un arbre secondaire 10 de la boîte de vitesses.
Le dispositif d'embrayage double 3 comprend un élément d'entrée 11 qui est commun aux deux embrayages 4 et 5. L'élément d'entrée 11 comprend un premier élément l ia ayant la forme d'un flasque radial lié, par exemple par soudure, à un moyeu central 11b dont la périphérie externe est munie de cannelures 12 pour recevoir le couple et le mouvement du moteur d'entraînement du véhicule par l'intermédiaire d'un dispositif de volant amortisseur, non représenté sur la figure. Le moyeu 11b est fermé par un bouchon 13 pour assurer l'étanchéité du dispositif d'embrayage vis-à-vis de l'extérieur. Le moyeu l lb est monté sur l'extrémité de l'arbre primaire 6 par l'intermédiaire d'une bague de guidage 14. L'étanchéité est également assurée par un flasque de fermeture 15 muni d'un joint d'étanchéité dynamique 16 qui entre en contact avec la surface cylindrique externe du moyeu l lb. Le flasque de fermeture 15 est monté dans le carter d'embrayage 2 et vient s'appuyer, par l'intermédiaire d'une butée à aiguilles 17 et d'une rondelle 18 de réglage d'écartement axial, sur une face frontale d'une portion annulaire radiale du moyeu l lb.
Le flasque l ia constitue la cloche extérieure proprement dite de l'embrayage multidisque 4 et présente à son extrémité radiale extérieure une portion cylindrique l ie dont l'alésage interne est cranté ou cannelé de façon à transmettre le mouvement de rotation à un ensemble de disques de friction externes 19 coopérant avec les crans et les cannelures précités.
La portion cylindrique l ie présente une pluralité de secteurs ou de protubérances axiales séparés par des évidements et qui coopèrent avec des évidements correspondants d'un flasque intermédiaire 20 fixé sur la portion cylindrique l ie par un clip de retenue 21. Bien entendu, d'autres moyens de fixation pourraient être envisagés. Le flasque intermédiaire 20 présente également au voisinage de sa périphérie radiale extérieure une pluralité de secteurs ou d'excroissances axiales dirigés vers la portion cylindrique l ie et coopérant avec cette dernière en pénétrant alternativement dans des évidements correspondants. Au voisinage de son extrémité radiale intérieure, le flasque intermédiaire 20, qui joue le rôle de cloche externe pour le deuxième embrayage multidisque 5, présente une portion cylindrique 21 dont la surface interne est crantée ou cannelée pour coopérer avec une pluralité de disques de friction 22.
On notera que le flasque intermédiaire 20 fixé sur la portion cylindrique l ie constitue, avec le flasque l ia et le moyeu l lb, l'élément d'entrée commun 11 aux deux embrayages 4 et 5. En effet, le couple provenant du moteur, transmis par le moyeu l lb, est amené par cet élément d'entrée commun 11, 20 sur les deux ensembles de disques de friction 19 et 22.
Les disques de friction 19 coopèrent avec des disques de friction 23 qui sont montés alternativement entre les disques de friction 19 dans des crans ou des cannelures pratiqués dans des protubérances axiales 24 qui font partie d'un premier organe de commande mécanique 25. Les disques 23 sont ainsi solidaires en rotation du premier organe de commande 25 qui peut être comparé à un piston mobile axialement et permet la mise en pression des disques 23 et des disques 19 entre lesquels sont disposés des matériaux de friction appropriés. Les protubérances 24 sont dimensionnées et disposées de façon à être situées circonférentiellement entre des protubérances 25 dirigées également axialement et faisant partie d'un premier élément de sortie 26 réalisé sous la forme d'un flasque radial. Chaque protubérance 24 est prolongée à partir de son extrémité libre par un flanc radial 27 s 'étendant vers l'extérieur et disposé axialement à proximité de la face interne du flasque radial l ia de l'élément d'entrée 11. De cette manière, les flancs 27 sont situés axialement entre les disques 19, 23 d'une part et le flasque l ia de l'élément d'entrée 11 d'autre part. Les flancs 27 sont capables de venir en appui contre les disques 19 et 23 par l'intermédiaire d'un premier plateau de pression 28 en forme de rondelle plate. Les disques 19 et 23 viennent par ailleurs s'appuyer sur un second plateau de pression 29 axialement opposé au plateau de pression 28 et maintenu axialement par l'intermédiaire d'un clip élastique de retenue 30 monté sur les protubérances 25 de l'élément de sortie 26.
Le premier organe de commande 25 est lié rigidement, par exemple par soudure, à un manchon axial 31 qui prend appui par l'intermédiaire d'une bague de guidage 32 sur un manchon axial 33 solidaire du premier élément de sortie 26. Dans l'exemple illustré, le manchon 33 est soudé sur le flasque radial constituant l'élément de sortie 26. Bien entendu, il serait également possible d'envisager d'autres moyens de fixation ainsi que de réaliser l'élément de sortie 26 sous la forme d'une pièce unique emboutie. Le moyeu 33 du premier élément de sortie 26 présente, sur son alésage intérieur, des cannelures coopérant avec des cannelures correspondantes de l'arbre primaire 6, de sorte que le premier élément de sortie 26 est solidaire en rotation de l'arbre primaire 6 de la boîte de vitesses.
Un premier organe élastique 34 constitué dans l'exemple illustré sur la figure 1 par une rondelle ressort ondulée, est intercalé entre les faces axiales en regard du premier élément de sortie 26 et du premier organe de commande 25. Dans l'exemple illustré, la rondelle ondulée 34 est montée entre les excroissances radiales des manchons respectifs 31 et 33, c'est-à-dire dans les portions du premier élément de sortie 26 et du premier organe de commande 25 qui sont proches de l'arbre primaire 6. On comprendra que la rondelle ondulée 34 illustrée sur la figure 1 puisse être remplacée par tout autre type de dispositif élastique de mise en pression, par exemple une rondelle Belleville ou un diaphragme ou tout autre ressort. Cet organe élastique préchargé a pour effet d'écarter l'organe de commande 25 de l'élément de sortie 26. Etant donné la disposition des flancs 27 montés à l'extrémité des protubérances 24, cet effort dans le sens d'un écartement provoque la mise en pression des disques de friction 19 contre les disques 23 et tend ainsi à maintenir l'embrayage 4 fermé. Cette position fermée constitue la position de repos de l'embrayage 4.
La transmission de l'effort par l'intermédiaire des disques de friction 19, 23 de l'embrayage 4 depuis l'élément d'entrée 11 jusqu'à l'élément de sortie 26, se fait par l'intermédiaire de premiers moyens d'amplification d'effort, référencés 35 dans leur ensemble, et montés entre le premier organe de commande 25 et le premier organe de sortie 26. Ces moyens d'amplification d'effort qui sont visibles en coupe sur la figure 2, comprennent une pluralité d'ergots 36 solidaires du premier organe de commande 25 et associés à des sièges 37 montés sur le premier élément de sortie 26. Les ergots 36 et les sièges 37 sont disposés radialement au voisinage des disques 19, 23 de l'embrayage externe 4. Bien entendu, on peut envisager de monter au contraire les ergots 36 sur l'élément de sortie 26 et les sièges 37 sur l'organe de commande 25.
Comme illustré sur la figure 2, chaque ergot 36 comprend une surface convexe comportant deux rampes inclinées 36a et 36b coopérant en correspondance de forme avec un logement de forme concave ou siège 37 formant guide et comprenant des rampes inclinées correspondantes 37a, 37b. Les rampes 36a, 36b et
37a, 37b peuvent par exemple être inclinées entre 30° et 60° par rapport à une direction de déplacement axial de l'organe de commande 25 par rapport à l'élément de sortie 26, en considérant le plan de la figure 2 qui est perpendiculaire au plan de la figure 1.
Dans une position embrayée de l'embrayage externe 4, c'est-à-dire lorsque les disques 19 et 23 sont serrés les uns contre les autres, comme cela est représenté sur la figure 1, le couple moteur transite, via le premier élément d'entrée 11 vers le premier organe de commande 25 par l'intermédiaire des disques 19, 23 en contact de frottement les uns avec les autres. Le couple transite ensuite de l'organe de commande 25 vers l'élément de sortie 26 par l'intermédiaire des ergots 36 et des sièges 37. L'arbre primaire 6 se trouve ainsi entraîné en rotation autour de son axe.
Lors de la transmission du couple entre l'organe de commande 25 et l'élément de sortie 26, les rampes, par exemple, 36b, 37b permettent de provoquer un coulissement de l'organe de commande 25 par rapport à l'élément de sortie 26 en direction du carter 2, ce qui accroît l'effort de serrage appliqué sur les disques 19, 23 qui sont déjà serrés les uns contre les autres par l'action du ressort 34. Les ergots 26 et les sièges 37 forment ainsi des moyens d'amplification de l'effort de serrage appliqué sur les disques 19, 23 par le ressort 34, en assurant un écartement supplémentaire dans le sens axial de l'organe de commande 25 par rapport à l'élément de sortie 26.
Les manœuvres de débrayage et d'embrayage de l'embrayage externe 4 sont effectuées par déplacement en translation axiale de l'organe de commande 25. Ce déplacement est provoqué par une action de poussée axiale d'une fourchette de débrayage 38 qui présente une partie formant manchon 39 sur laquelle est monté un palier à roulement d'actionnement 40. Une douille intermédiaire 41 est supportée d'un côté par le palier à roulement 40 et de l'autre par un palier à roulement 42 qui est monté sur la surface externe du moyeu 31 solidaire de l'organe de commande 25. Une rondelle 43 est montée sur la portion cylindrique 39 de la fourchette de débrayage 38 avec un écartement 43a par rapport au roulement d'actionnement 40. La rondelle 43 permet d'assurer un réglage d'usure pour l'embrayage externe 4.
Le deuxième embrayage ou embrayage intérieur 5 comprend une cloche extérieure ou élément d'entrée qui est la portion 20 de l'élément d'entrée 11 commun aux deux embrayages 4 et 5. On notera que le flasque 20 est centré sur le diamètre extérieur de la portion cylindrique l ie de l'élément d'entrée 11 constituant la cloche extérieure du premier embrayage ou embrayage externe 4.
Le flasque 20 présente une portion cylindrique 21 crantée ou cannelée intérieurement de façon à transmettre le mouvement aux disques de friction 22.
Un deuxième élément de sortie 44 est constitué sous la forme d'un flasque radial 45 muni d'un moyeu cylindrique 46 cannelé intérieurement et coopérant avec des cannelures correspondantes pratiquées sur la surface cylindrique extérieure de l'extrémité de l'arbre primaire 7. De cette manière, le deuxième élément de sortie 44 est solidaire en rotation de l'arbre primaire 7, lequel peut tourner par rapport à l'arbre primaire 6 grâce à l'existence de la douille à aiguilles 6a.
Le flasque 45 de l'élément de sortie 44 présente des ouvertures 45a permettant la traversée de la douille intermédiaire 41 qui sert à la commande de l'embrayage externe 4. De plus, le flasque 45 du deuxième élément de sortie 44 présente, au voisinage de son extrémité radialement externe, des ergots ou excroissances axiales 47. Un deuxième organe de commande 48 comprend une partie analogue à un flasque radial 49 et une partie radialement interne formant manchon cylindrique 50 découpé par des évidements alternés avec une pluralité d'ergots axiaux qui peuvent coopérer avec les évidements correspondants 45a pratiqués dans le flasque 45 du deuxième élément de sortie 44. Le manchon 50 est guidé en translation axiale par rapport à un manchon 25a faisant partie intégrante du premier organe de commande 25, et ce, avec interposition d'une bague de guidage 51. Du côté radialement extérieur, le flasque 49 du deuxième organe de commande 48 présente une pluralité d'excroissances ou secteurs 49a qui peuvent s'imbriquer dans des évidements correspondants de la portion 47 du deuxième élément de sortie 44. Les secteurs ou excroissances 49a présentent, sur leur diamètre radialement extérieur, des crans ou des cannelures à l'intérieur desquels sont montés des disques de friction 52 qui coopèrent avec les disques 22 avec interposition d'un matériau de friction approprié pour le serrage de l'embrayage intérieur 5.
Chaque excroissance ou secteur 49a est prolongé à partir de son extrémité libre par un flanc radial 53 s 'étendant vers l'extérieur. Les flancs 53 peuvent venir en appui contre l'empilement des disques 22 et 52 par l'intermédiaire d'un premier plateau de pression 54 en forme de rondelle plate. Un second plateau de pression 55, également en forme de rondelle plate, est monté sur les excroissances ou secteurs 49a et retenu axialement à l'aide d'un clip de retenue 56.
Une rondelle ressort 57 exerce un effort axial à l'encontre du deuxième élément de sortie 44 dans le sens qui maintient l'embrayage intérieur 5 en position ouverte. La rondelle 57 est montée entre le flasque 45 de l'élément de sortie 44 et le palier à roulement 60. De la sorte, la rondelle 57 tend à écarter le flasque 45 du palier
60, c'est-à-dire à rapprocher les flasques 45 et 49 l'un de l'autre, ce qui rapproche le deuxième élément de sortie 44 et le deuxième organe de commande 48. L'effort appliqué est amplifié par un deuxième moyen d'amplification d'effort, référencé 58 dans son ensemble et dont la structure est identique à celle du premier moyen d'amplification d'effort 35 agissant sur l'embrayage externe 4. On ne décrira donc pas la structure de ces deuxièmes moyens d'amplification d'effort 58, mais on pourra se reporter à la figure 2 pour comprendre leur structure identique à celle des premiers moyens d'identification, et comprenant une pluralité d'ergots 36 et de sièges correspondants 37 définissant des rampes inclinées 36a, 36b et 37a, 37b. Les moyens d'amplification d'effort 58 sont montés entre les flasques correspondants du deuxième élément de sortie 44 et du deuxième organe de commande 48 (flasque 49).
La commande de déplacement du deuxième organe de commande 48 est obtenue par une action dans le sens axial sur une deuxième fourchette de débrayage 59 qui agit par l'intermédiaire d'un palier à roulement d'actionnement 60 monté sur le manchon 50 qui fait partie intégrante du deuxième organe de commande 48. On notera que ce manchon 50 se présente sous la forme d'une pluralité de secteurs qui sont séparés par des logements, l'ensemble étant intercalé avec les ouvertures 45a pratiquées dans le flasque 45 du deuxième élément de sortie 44.
Le deuxième élément de sortie 44 prend par ailleurs appui axialement sur la droite sur la figure 1, par l'intermédiaire d'une butée à aiguilles 61, sur le moyeu 33 du premier élément de sortie 26. Sur la gauche, le deuxième élément de sortie 44 prend appui par l'intermédiaire du moyeu 46 sur un ensemble élastique 62 formé par une rondelle élastique ondulée et deux rondelles d'appui. Une butée à aiguilles 63 est interposée entre le premier élément de sortie 26 et l'élément d'entrée 11. L'ensemble élastique 62 maintient le contact des trois butées à aiguilles 61, 63 et 17 et repousse l'ensemble du dispositif d'embrayage 1 contre le flasque de fermeture 15 du carter d'embrayage 2.
Les manœuvres du dispositif d'embrayage 1 sont exécutées par l'application d'une force et d'un déplacement de l'une ou l'autre ou des deux fourchettes de débrayage 38 et 59 par l'intermédiaire des roulements d'actionnement 42 et 60. Sur la figure 1, le dispositif d'embrayage 1 est représenté dans une première position de fonctionnement sans application d'aucun effort extérieur sur les deux fourchettes de débrayage 38 et 59. Dans cette position, comme représenté sur la figure 1, l'embrayage externe 4 est fermé sous l'action du ressort 34 intercalé entre le premier organe de commande 25 et le premier élément de sortie 26 avec amplification de l'effort appliqué grâce au moyen d'amplification 35. L'embrayage interne 5 est ouvert. Les disques 22 et 52 sont libres et maintenus avec un jeu 64 noté Jl sur la figure 1, sous l'action du ressort 57 qui tend à maintenir l'embrayage 5 en position ouverte grâce à son montage entre le deuxième élément de sortie 44 et le deuxième organe de commande 48. La figure 3 illustre une position intermédiaire dans laquelle un effort extérieur a été appliqué dans le sens de la flèche F de la figure 3 sur la fourchette de débrayage 38. Le premier embrayage ou embrayage externe 4 est alors ouvert, la rondelle élastique 34 étant comprimée et les disques 19, 23 étant libres dans un jeu 65 noté J2 sur la figure 3. Le deuxième embrayage ou embrayage interne 5 reste, quant à lui, également en position ouverte en l'absence de tout effort appliqué sur la fourchette de débrayage 59. Les disques 22 et 52 sont libres et maintenus avec un jeu 64 noté Jl sur la figure 3, sous l'action du ressort 57.
La figure 4 illustre une troisième position de fonctionnement dans laquelle un effort extérieur est appliqué dans le sens de la flèche Fl de la figure 4 sur la fourchette de débrayage 59, entraînant une compression de la rondelle élastique 57.
L'effort appliqué est amplifié par le moyen d'amplification d'effort 58 et les disques 22 et 52 sont serrés. Simultanément, un effort est appliqué dans le sens de la flèche F2 de la figure 4 sur la fourchette de débrayage 38 provoquant, comme c'était le cas sur la figure 3, l'ouverture de l'embrayage externe 4 dont les disques 19, 23 restent libres et dans un jeu 66 référencé J2 sur la figure 4.
On comprend ainsi que les manœuvres des deux embrayages 4 et 5 peuvent se faire aisément au moyen de deux actionneurs à fonctionnement indépendant qui permettent d'obtenir différentes positions avec un équilibre des couples convenable selon les applications. Les deux moyens d'amplification d'effort permettent d'obtenir une auto-assistance du fonctionnement qui, combinée aux ressorts d'actionnement, permet d'atteindre une pression suffisante pour se dispenser des systèmes conventionnels de commande hydraulique des embrayages.

Claims

REVENDICATIONS
1-Dispositif d'embrayage double multidisque pour boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comprenant un premier embrayage multidisque (4) et un deuxième embrayage multidisque (5), montés coaxialement autour d'au moins un arbre de la boîte de vitesses, caractérisé en ce qu'il comprend un élément d'entrée
(11) commun aux deux embrayages, un premier ensemble de disques (19, 23) dont certains sont supportés par l'élément d'entrée, un premier élément de sortie (26), un premier organe de commande mécanique (25) pour le serrage des disques du premier ensemble de disques, ledit premier organe de commande étant mobile axialement par rapport au premier élément de sortie, des premiers moyens (35) d'amplification de l'effort appliqué sur les disques du premier ensemble de disques, lesdits premiers moyens d'amplification étant aptes à permettre un éloignement axial relatif du premier organe de commande et du premier élément de sortie lors de la transmission d'un couple, un deuxième ensemble de disques (22, 52) dont certains sont supportés par l'élément d'entrée (11, 20), un deuxième élément de sortie (44), un deuxième organe de commande mécanique (48) pour le serrage des disques du deuxième ensemble de disques, ledit deuxième organe de commande étant mobile axialement par rapport au deuxième élément de sortie, des deuxièmes moyens (58) d'amplification de l'effort appliqué sur les disques du deuxième ensemble de disques, lesdits deuxième moyens d'amplification étant aptes à permettre un éloignement axial relatif du deuxième organe de commande et du deuxième élément de sortie, lors de la transmission d'un couple.
2-Dispositif d'embrayage selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'amplification d'effort montés sur les organes de commande comprennent chacun au moins une rampe (36a, 36b) inclinée apte à coopérer avec une rampe complémentaire (37a, 37b) du moyen d'amplification montée sur l'élément de sortie correspondant.
3-Dispositif d'embrayage selon les revendications 1 ou 2, comprenant au moins un premier organe élastique (34) monté entre le premier élément de sortie et le premier organe de commande et au moins un deuxième organe élastique (57) monté entre le deuxième élément de sortie et le deuxième organe de commande.
4-Dispositif d'embrayage selon la revendication 3, dans lequel les organes élastiques sont disposés de façon qu'en l'absence d'intervention sur les organes de commande, l'un des embrayages soit ouvert et l'autre embrayage soit fermé.
5-Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'entrée (11) comprend un moyeu (Hb) centré sur un arbre de sortie (6) qui est l'un des arbres primaires de la boîte de vitesses.
6-Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier organe de commande coulisse axialement sur le premier élément de sortie et le deuxième organe de commande coulisse axialement sur le deuxième élément de sortie.
7-Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les organes de commande supportent au moins partiellement une partie des ensembles de disques respectifs.
8-Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une rondelle (18) de réglage de course axiale montée entre l'élément d'entrée et un carter d'embrayage.
9-Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque organe de commande coopère avec une fourchette de débrayage (38, 59) par l'intermédiaire d'un palier à roulement (42, 60).
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