WO2019092385A1 - Dispositif et systeme de transmission de couple - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the field of motor vehicle transmissions.
- the invention relates more particularly to a system and a torque transmission device intended to be disposed between the engine block and the gearbox of a hybrid motor vehicle.
- Double clutches are known which make it possible to couple the motor shaft of the vehicle alternately with two coaxial input shafts of a gearbox, which may be of the robotic type.
- a dual clutch allows to change gears while maintaining the transmission of a torque engine to the vehicle wheels.
- This type of solution is for example described in the document FR3038949. This type of solution is quite complex because it implements two coaxial shafts.
- torque transmission devices for a hybrid vehicle with which the torque input element coupled to the electric machine is permanently coupled to the combustion engine. It is then difficult to advance the motor vehicle only with the electric machine because of the engine brake.
- FR2871 1 1 1 which describes a torque transmission device operating with hydraulic circuits. Such a device is complex and bulky and leaves few latitudes to size the drive ring connected to the electric machine. The reduction ratio between the electric machine and the clutch device is therefore difficult to modify.
- the invention relates to a torque transmission device for a hybrid vehicle that overcomes these problems.
- An idea underlying the invention is to provide a torque transmission device for compact hybrid vehicle, including axially, little complex, offering design freedom, and allowing different modes of propulsion.
- the invention relates more particularly to a hybrid vehicle torque transmission device whose drive shaft of the electric machine and the motor drive shaft are offset.
- the invention thus particularly relates to a torque transmission device for a hybrid vehicle comprising:
- a first torque input element adapted to be rotated about an axis X by a combustion engine of the hybrid vehicle
- a second torque input element able to be rotated by an electric machine
- a clutch device arranged to transmit a torque to a gearbox input shaft of the hybrid vehicle, the clutch device comprising:
- a first clutch capable of interrupting the transmission of torque between the first torque input element and the input shaft of a hybrid vehicle gearbox
- a second clutch capable of interrupting the transmission of the torque between the second torque input element and the input shaft of the gearbox
- the torque transmission device further comprises a dual actuator arranged to actuate the first and second clutches, the dual actuator having at least one movable clutch abutment for actuating one of the first and second clutches, and at least a portion of the second torque input member is arranged radially outside at least a portion of the dual actuator.
- This architecture also has the advantage of leaving a great freedom of dimensioning for the diameter of the second torque input element.
- the reduction ratio between the electric machine and the transmission device can be adjusted as desired.
- such a torque transmission device may have one or more of the following characteristics:
- the second torque input member is positioned at the rear of the clutch device.
- the transmission device comprises a central housing extending along the axis X and adapted to receive the input shaft of the gearbox, the torque transmission device being adapted to drive in rotation the gearbox input shaft.
- the clutch device comprises an intermediate member arranged to transmit a torque between the first clutch and the second clutch, the intermediate member being coupled in rotation with the second torque input member.
- the second torque input element is fixed on the intermediate member.
- a torque can be transmitted between the engine and the electric machine. This allows in particular: - to recharge the electric machine when the torque is generated by the engine and
- the clutch device is arranged so that the second clutch is able to transmit a torque from the first clutch to the gearbox input shaft when the torque is transmitted by the first gear element. couple entry.
- the first clutch is arranged to transmit a torque between the first torque input member and the intermediate member
- the second clutch comprising a torque output member arranged to rotate the shaft.
- gearbox input the second clutch being arranged to transmit a torque between the intermediate member and the input shaft of the gearbox.
- the hybrid vehicle comprises a single gearbox input shaft and the transmission device comprises a single torque output element adapted to rotate the gearbox input shaft.
- a torque is transmissible between the gearbox input shaft and the clutch device only through the torque output element of the second clutch.
- the first clutch is not directly connected to the gearbox input shaft.
- the torque transmitted to the gearbox input shaft passes in both propulsion modes by the second clutch which transmits the torque to the gearbox input shaft.
- the clutch device requires only one output element to transmit the torque to the gearbox input shaft.
- the output member of the clutch device and the gearbox input shaft can therefore have a fairly simple structure.
- the first clutch includes a first clutch disc and a first displaceable pressure plate, the first clutch disc being coupled to the first torque input member and arranged between the clutch disk first movable pressure plate and the intermediate member, and the second clutch comprises a second clutch disc and a second displaceable pressure plate, the second clutch disc being arranged between the second pressure plate and the intermediate member.
- the first clutch disc can be pinched to transmit torque between the first torque input member and the intermediate member.
- the second clutch disk can be pinched to transmit torque between the intermediate member and the gearbox input shaft.
- the first clutch disk is fixed to the first torque input element, for example with rivets.
- the second clutch disk is attached to the torque output element, for example with rivets.
- the intermediate member comprises a central plate having two reaction surfaces, a first reaction surface vis-à-vis the first clutch disk, and a second reaction surface vis-à-vis the second clutch disc.
- the dual actuator comprises a first movable clutch abutment for actuating the first clutch and a second movable clutch abutment for actuating the second clutch, the first clutch comprising a first mechanical linkage arranged between the first clutch and the second clutch. clutch of the double actuator and the first pressure plate for moving the first pressure plate according to the displacements of the first clutch abutment, and the second clutch comprising a second mechanical connection arranged between the second clutch abutment of the double actuator and the second pressure plate for moving the second pressure plate according to displacements of the second clutch abutment.
- the first mechanical link is distinct from the dual actuator.
- the first mechanical link connects the dual actuator to the first pressure plate.
- the double actuator makes it possible to move the first pressure plate through the first mechanical link.
- the second mechanical link is distinct from the dual actuator.
- the second mechanical link connects the dual actuator to the second pressure plate.
- the double actuator makes it possible to move the second pressure plate via the second mechanical link.
- the first mechanical connection comprises a first diaphragm cooperating with the first clutch abutment and able to move the first pressure plate; and the second mechanical connection comprises a second diaphragm cooperating with the second clutch abutment and able to move the second pressure plate.
- the first diaphragm and the second diaphragm being arranged to bear against the same support member.
- the support member is mounted to rotate with the central plate and is part of the intermediate member.
- the double actuator comprises a first cylinder and a second cylinder, the first clutch abutment being displaceable by a first movable piston of the first cylinder, and the second clutch abutment being displaceable by a second movable piston of second cylinder.
- each cylinder comprises a cylinder in which the piston can slide.
- At least a portion of the second torque input element is arranged radially outside the first and second cylinders.
- the double actuator is of the double CSC type.
- the two jacks form a unitary unit.
- first cylinder and the second cylinder are arranged around the axis of rotation X and are coaxial.
- the first piston has an annular shape.
- each jack has an outer cylinder and an inner cylinder between which the piston can slide.
- the cylinders of the first and second cylinders are formed in the same housing.
- this housing comprises three coaxial tubes, namely:
- a second tube arranged radially outside the third tube, the second tube forming with the third tube and with one of the first piston or the second piston respectively one of the first jack and the second jack,
- first tube arranged radially outside the second tube, the first tube forming with the second tube and with the other of the first piston or the second piston respectively the other of the first cylinder and the second cylinder,
- the third tube is adapted to partially receive the gearbox input shaft.
- the second torque input element is fixed on the intermediate member, for example with rivets.
- the second torque input member is riveted to the support member.
- the clutch device comprises a lid integral in rotation with the intermediate member, and the second torque input member is fixed on this cover.
- the second torque input member is formed by a ring, the ring being adapted to be rotated about the X axis by the electric machine.
- the ring comprises a cylindrical drive portion arranged around the axis of rotation X and a portion of fastener extending radially from one end of the cylindrical drive portion.
- the fixing portion of the ring extends radially outwardly from the end of the cylindrical drive portion.
- the fixing portion of the crown is riveted to the lid.
- the ring, cut in a plane passing through the axis of rotation X globally has an L shape.
- the cylindrical drive portion is in radial overlap, at least in part, with the first and second cylinders of the double actuator.
- the ring comprises a drive gear.
- the crown is adapted to be driven by a toothed belt.
- a free space is left radially between the double actuator and the second torque input element.
- the double actuator and the second torque input element are arranged radially at a distance from each other.
- the second torque input element is pivotally mounted around the double actuator via a bearing, such as a needle or roller bearing or ball bearing, the bearing being inserted radially between the second torque input element and the dual actuator.
- a bearing such as a needle or roller bearing or ball bearing
- the radial forces generated by the second torque input element can be taken directly by the double actuator.
- the bearing is wedged axially with respect to the second torque input element between a shoulder formed on the second torque input member and a resilient locking ring housed in an annular groove formed in the second element. couple entry.
- the bearing is inserted radially between the second torque input member and the dual actuator housing.
- the invention also relates to a torque transmission system for a hybrid vehicle comprising:
- a damper comprising an input member adapted to be mounted on a crankshaft of the hybrid vehicle, an output member adapted to rotate the first torque input member of the torque transmission device, at least one resilient member being interposed between the input member of the damper and the output member of the damper.
- Upstream here refers to the heat engine side.
- Downstream here refers to the gearbox side.
- the clutch device is arranged axially between the damper and the second torque input element.
- the axial size can be reduced.
- the output member of the damper and the first torque input member respectively comprise splines and complementary splines arranged to cooperate with each other so as to transmit a torque between the output member of the damper and the first torque input member of the torque transmission device.
- the torque transmission device comprises a connecting piece pivotally mounted relative to the output member of the damper, a bearing being interposed radially between the connecting piece and the output member of the damper. 'damper.
- This bearing may be a plain bearing or a rolling bearing such as a ball bearing.
- the connecting piece is mounted to rotate with the central plate.
- the output member of the damper in particular the output hub, comprises a first cylindrical portion extending axially and the connecting piece comprises a second cylindrical portion extending axially, the bearing being interposed radially between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion.
- the second cylindrical portion is arranged radially inside the bearing.
- the first cylindrical portion is arranged radially inside the bearing.
- the first cylindrical portion of the output member of the damper in particular the output hub, is arranged radially outside the flutes.
- the bearing associated with the connection piece and the bearing associated with the central plate are mounted so as to take up tilting forces coming from the second opposite-facing torque input element.
- the bearing associated with the central plate takes the efforts that tend to bring the intermediate member of the shaft and the bearing associated with the connection piece takes the efforts that tend to move the intermediate member of the shaft.
- a bearing such as a double row ball bearing, is housed radially inside the central plate, this bearing being arranged to be mounted fitted around the input shaft of the housing. gearbox of the vehicle.
- the radial forces and tilting forces exerted by the second torque input member can be taken up by the shaft via the two-row ball bearing.
- the invention also relates to a hybrid vehicle propulsion system comprising a torque transmission device or a torque transmission system as described above and an electric machine capable of driving the second torque input element, for example by via a belt.
- the invention also relates to a torque transmission device for a hybrid vehicle comprising:
- first torque input element adapted to be rotated about an axis X by a combustion engine of the hybrid vehicle
- second torque input member adapted to be rotated by an electric machine
- a clutch device arranged to transmit a torque to a gearbox input shaft of the hybrid vehicle, the clutch device comprising:
- a first clutch arranged to allow or interrupt the transmission of torque between the first torque input member and an intermediate member
- a second clutch arranged to allow or interrupt the transmission of torque between the intermediate member and the input shaft of the gearbox
- this torque transmission device may have one or more of the features mentioned above, notably:
- the torque input member is formed by a ring, this ring being adapted to be rotated about the X axis by a belt or chain driven by the electric machine.
- the torque transmission device comprises a double actuator arranged to actuate the first and second clutches, the dual actuator comprising at least one movable clutch abutment for actuating one of the first and second clutches,
- At least a portion of the second torque input member is arranged radially outside of at least a portion of the dual actuator.
- the double actuator comprises a first cylinder and a second cylinder, each cylinder comprising a piston movable inside a cylinder, a first piston being arranged to push the first clutch abutment, and a second piston being arranged to push the second clutch stop. a part of the second torque input element is arranged radially outside the first and second cylinders.
- the double actuator is of the double CSC type.
- the first cylinder and the second cylinder each extend axially around the axis of rotation X.
- the second jack and the first jack are coaxial.
- the first pressure plate and the first mechanical connection may be formed at least in part on a common component.
- the second pressure plate and the second mechanical connection may be formed at least in part on a common component.
- the invention also relates to a subset for a vehicle torque transmission device, in particular a hybrid vehicle, comprising:
- this torque transmission device may have one or more of the features mentioned above, notably: -
- the torque input member is formed by a ring, this ring being adapted to be rotated about the X axis by a belt or chain driven by the electric machine.
- the crown has a toothing.
- the ring comprises a cylindrical drive portion arranged around the axis of rotation X and a fixing portion adapted to be fixed to the torque transmission device.
- the attachment portion extends radially from one end of the cylindrical drive portion.
- the invention also relates to a driving ring for a torque transmission device comprising a clutch device with a diaphragm, the driving ring comprising:
- a fixing portion comprising a disc and protrusions protruding perpendicular to the disc
- a cylindrical driving portion adapted to be driven by a chain, a belt or a gear
- these protuberances being dimensioned so as to be housed between radial fingers of the diaphragm of the clutch device.
- this torque transmission device may have one or more of the features mentioned above, notably:
- the disk is located axially between the cylindrical drive portion and the protuberances.
- the fixing portion has fixing holes passing through the disc and the protrusions.
- the disk and the cylindrical drive portion are coaxial.
- the growths are ribs extending radially.
- the growths are dimensioned so as to be adjusted circumferentially between two adjacent radial fingers of the diaphragm.
- FIG. 1 is a half-view of a schematic diagram showing the arrangement in space of the different parts of the torque transmission device.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating the torque transmission paths of the two embodiments.
- FIG. 3 is a half-sectional view of a torque transmission device according to a first embodiment.
- FIG. 4 is a perspective view of the first embodiment.
- FIG. 5 is a perspective view of the crown of the first embodiment.
- FIG. 6 is a half-sectional view of a variant of the first embodiment.
- FIG. 7 is a half-sectional view of a torque transmission device according to a second embodiment.
- the terms “external” and “internal” as well as the “axial” and “radial” orientations will be used to designate, according to the definitions given in the description, elements of the torque transmission system.
- the "radial” orientation is directed orthogonal to the X axis of rotation of the torque transmission system determining the "axial” orientation and, from the inside to the outside away from said axis X, the "circumferential” orientation is directed orthogonal to the X axis and orthogonally to the radial direction.
- Figure 1 is a block diagram showing, in a plane passing through the axis of rotation X, the position of the main elements of the torque transmission device 10 for a hybrid vehicle.
- This device comprises:
- a first torque input element E1 capable of being rotated about an axis X by a combustion engine TM of the hybrid vehicle
- a second torque input element E2 capable of being rotated about the X axis by an electric machine EM
- first clutch 1 arranged to allow or interrupt the transmission of the torque between the first torque input element E1 and an input shaft of a hybrid vehicle speed gearbox; a second clutch 2 arranged to allow or interrupt the transmission of the torque between the second torque input element E2 and the input shaft of the gearbox.
- the torque transmission device further comprises a double actuator 5 arranged to actuate the first and second clutches, the dual actuator comprising at least one clutch abutment 6 movable to actuate one of the first and second clutch, and to at least a part of the second torque input element E2 is arranged radially outside the double actuator.
- FIG. 2 presents an operating diagram of a hybrid vehicle torque transmission system comprising:
- AM damper adapted to rotate the first torque input member E1 of the torque transmission device 10.
- Upstream here refers to the heat engine side.
- Downstream here refers to the gearbox side.
- FIGS. 3 and 4 A first embodiment of the invention is shown in FIGS. 3 and 4.
- the second torque input element E2 is formed by a ring 4 adapted to be driven via a belt by the electric machine of the hybrid vehicle. It can be seen that such a torque transmission device is axially compact thanks to the radial overlap between the ring gear 4 and the double actuator 5.
- the transmission device comprises a central housing L extending along the axis X in which is housed the input shaft of the gearbox 70, the torque transmission device being arranged to rotate this gearbox input shaft.
- a torque transmission system for a hybrid vehicle comprising a torque transmission device 10 and a damper is observed.
- the damper comprises an input member 31 adapted to be mounted on a crankshaft of the hybrid vehicle and an output member 34 coupled with the first torque input member E1 of the torque transmission device 10.
- Elastic members R are interposed between the input member of the damper 31 and the output member of the damper 34 so as to dampen the acyclisms.
- the damper forms a first module A for attachment to the crankshaft and the torque transmission device forms a second module B for attachment to the gearbox.
- the first module A and the second module B are intended to be coupled to each other during assembly of the gearbox on the engine block.
- the input member of the damper comprises a primary flywheel 31, intended to be fixed at the end of the crankshaft of the engine, not shown. To do this, the primary flywheel 31 has holes for the passage of screws (not shown) for fixing the primary flywheel 31 on the crankshaft of the engine.
- the primary flywheel 31 carries on its outer periphery, a ring gear 33 which can be used to start the engine.
- the output member 34 comprises a web 32a and a plurality of springs R which can be compressed circumferentially between the primary flywheel 31 and the web 32a.
- the output member of the damper further comprises an output hub 32b mounted to rotate with the web 32a. It can be seen in FIG. 2 that the outlet hub 32b is riveted to the web 32a with rivets 35.
- the first torque input element E1 is rotatably coupled to the output member 34 of the damper.
- the output member 34 of the damper and the first torque input member E1 respectively comprise splines 38 and complementary splines 58 arranged to cooperate with each other so as to transmit a torque between the output member 34 of the damper and the first torque input member E1 of the torque transmission device 10.
- the torque of the combustion engine thus passes through these splines 38 and complementary splines 58 when the gearbox and the engine block are fixed to one another.
- the use of splines 38 and complementary splines 58 makes it possible to axially couple the first module A and the second module B.
- the clutch device of the second module comprises two dry clutch devices 1 and 2.
- the clutch device is intended to selectively transmit to the input shaft of a gearbox. 70 torque from an electric machine (not shown) or torque from the motor.
- the clutch device may also transmit both a first torque from the first torque input member and a second torque from the second torque input member, the first torque and the second torque being added to the second torque input member. clutch device.
- the clutch device comprises a first clutch 1, thermal engine side TM, and a second clutch 2, gearbox side.
- the clutch device also comprises an intermediate member 30 arranged to transmit a torque between the first clutch and the second clutch.
- the intermediate member is coupled in rotation with the crown 4.
- the first clutch 1 is arranged to transmit a torque between the first torque input member E1 and the intermediate member 30.
- the second clutch 2 is arranged to transmit a torque between the intermediate member 30 and the input shaft of speed box 70.
- the input shaft of the gearbox can be driven solely by the electric machine without resistance of the engine (engine brake).
- the second clutch comprises a torque output element S arranged to drive in rotation gear box input shaft 70.
- the hybrid vehicle comprises a single gearbox input shaft and the transmission device comprises a single torque output element S adapted to drive the gearbox input shaft in rotation. .
- the torque transmitted to the gearbox input shaft passes in both propulsion modes by the second clutch 2 which transmits the torque to the gearbox input shaft.
- the clutch device requires only an output element S to transmit the torque to the gearbox input shaft.
- the first clutch 1 is arranged to transmit a torque between the first torque input member E1 and the intermediate member 30.
- the second clutch 2 is arranged in such a way as to transmitting a torque between the intermediate member 30 and the input shaft of the speed box 70.
- the second clutch 2 is moved from its disengaged position to its engaged position to allow transmission of torque from the electric machine to the gearbox input shaft.
- the first clutch 1 is moved from its disengaged position to its engaged position.
- the electric machine can be recharged because the ring is then rotated by the intermediate member 30.
- Such a clutch device thus makes it possible to change the mode of propulsion simply.
- the first clutch 1 comprises a first clutch disc 11 and a first movable pressure plate 12.
- the first clutch disc 11 is riveted to the first torque input member E1.
- the first clutch disc 11 is arranged between the first axially displaceable pressure plate 12 and the intermediate member 30.
- the first clutch disk 11 can be rotated by the heat engine with an axial freedom of translation.
- the first clutch disc 1 1 has friction linings disposed on each of its faces, respectively facing the intermediate member 30 and the first pressure plate 12.
- the first pressure plate 12 is rotatably coupled to the intermediate member 30.
- the intermediate member 30 here comprises a central plate 301, one side of which forms a reaction surface for the first clutch disc January 1.
- the first pressure plate 12 is rotatably coupled to the central plate 301 by means of resilient tongues 103, shown in FIG. 4, allowing axial movement of the first pressure plate 12 with respect to the central plate 301.
- the first pressure plate 12 is movable relative to the central plate 301 between an engaged position in which the friction linings of the first clutch disk 11 are clamped between the first pressure plate 12 and the central plate 301 in order to transmitting torque between the crankshaft of the engine and the central plate 301 and a disengaged position in which the first clutch disk January 1 is released.
- the second clutch 2 comprises a second clutch disk 21 and a second movable pressure plate 22.
- the second clutch disc 21 is riveted to the torque output member S.
- the second clutch disc 21 is arranged between the second axially displaceable pressure plate 22 and the intermediate member 30.
- the second clutch disc 21 can rotate the gearbox input shaft. with freedom of axial translation.
- the second clutch disc 21 has friction linings disposed on each of its faces, respectively facing the central plate 301 and the second pressure plate 22.
- the second pressure plate 22 is rotatably coupled to the central plate 301 by means of resilient tongues 104, shown in FIG. 4. These tongues allow axial movement of the second pressure plate 22 with respect to the central plate 301.
- the tabs are fixed on radial arms of the second pressure plate 22 which extend outwardly.
- the second pressure plate 22 is movable relative to the central plate 301 between: a clutched position in which the friction linings of the second clutch disc 21 are clamped between the second pressure plate 22 and the central plate 301 in order to transmit a torque between the central plate 301 and the input shaft of the box speed, and
- the central plate 301 of the intermediate member 30 thus has two reaction surfaces, a first reaction surface opposite the first clutch disc January 1, and a second reaction surface vis-à-vis the second clutch disk 12.
- the first and second reaction surfaces of the central plate are formed on opposite sides of the central plate.
- the first reaction surface is on the front face of the central plate and the second reaction surface is on the rear face of the central plate. Both clutches therefore operate with the same reaction plate.
- the double actuator comprises a first movable clutch abutment 6 for actuating the first clutch 1 and a second movable clutch abutment 7 for actuating the second clutch 2.
- the first clutch 1 also comprises a first mechanical connection 14 arranged between the first clutch abutment 6 of the double actuator 5 and the first pressure plate 12 to move the first pressure plate 12 as a function of the displacements of the first clutch abutment. 6.
- the first mechanical connection 14 is provided here by a first connecting mechanism 14 which comprises a first movable cover 13 which is displaceable in translation relative to the central plate 301, by means of a first diaphragm 15.
- the first movable cover 13 is fixed at the first pressure plate 12.
- the first movable cover 13 is fixed on radial arms of the first pressure plate 12 by fasteners such as screws.
- the first diaphragm 15 is pivotally mounted relative to a support member 23 at a first bearing zone 26.
- the first diaphragm 15 is supported on the first movable cover 13 on a first thrust zone 16.
- This thrust zone 16 is located radially outside the first bearing zone 26.
- the control of the first clutch is done by means of the first clutch abutment 6 which cooperates with the radially inner periphery of the first diaphragm 15.
- the first diaphragm 15 comprises a radially outer annular portion forming a Belleville washer and comprises radial fingers extending towards the axis of rotation and bearing at their end on the first clutch abutment 6.
- the first clutch abutment 6 is slidably mounted axially in the double actuator 5.
- the first clutch abutment 6 When the first clutch abutment 6 is moved forward towards the first diaphragm 15, the latter pivots around its first bearing zone 26, which causes a displacement of the first movable cover 13 and the first pressure plate 12 rearwardly, that is to say towards the central plate 301 towards its engaged position.
- the first diaphragm 15 thus forms a lever transmitting the force applied by the first clutch abutment 6 to the first pressure plate 12 via the first movable cover 13.
- the operation of this type of diaphragm is already known.
- the first movable cover 13 is axially movable relative to the support member 23.
- the support member 23 and the central plate 301 are mounted integral in rotation about the axis X.
- the support member 23 and the central plate 301 are fixed to each other by fasteners such as rivets.
- the support member 23 extends forward and is in the form of a cover 23 in the embodiment shown in FIG.
- the second clutch 2 also comprises a second mechanical connection 24 arranged between the second clutch abutment 7 of the double actuator 5 and the second pressure plate 22 to move the second pressure plate 22 as a function of the displacements of the second clutch abutment. 7.
- the second mechanical connection 24 is provided here by a second connecting mechanism 24 which comprises a second diaphragm 25.
- the second diaphragm 25 bears against the support member 23 at a second bearing zone 27.
- the second diaphragm 25 is arranged to push the second pressure plate 22 on the thrust zone 28 of the second pressure plate 22.
- This thrust zone 28 is situated radially inside the second bearing zone 27.
- the control of the second clutch is done by means of the second clutch abutment 7 which cooperates with the radially inner periphery of the second diaphragm 25.
- the second clutch abutment 7 is slidably mounted axially in the double actuator 5.
- the second clutch abutment 7 When the second clutch abutment 7 is moved forwardly against the second diaphragm 25, the latter pushes the second pressure plate 22 forwards , that is to say towards the central plate 301 towards its engaged position.
- the second diaphragm 25 thus forms a lever transmitting the force applied by the second clutch abutment 7 to the second pressure plate 22.
- the first 26 and second support zones 27 are formed on the same support member.
- the support member 23 has the form here of a lid.
- the first bearing zone 26 and the second bearing zone 27 are formed on opposite faces of the lid.
- the first bearing zone 26 and the second bearing zone 27 are formed respectively on the rear face, on the side of the gearbox, and on the front face, on the motor side.
- the two support zones can be formed on two separate parts.
- the support member 23 in the form of a cover is arranged inside the first movable cover 13.
- the second torque input member may be attached to a cover of the clutch device and the support member may be formed on another part.
- the clutch device described above comprises three plates, the two pressure plates 12, 22 being respectively disposed on either side of the central reaction plate 31.
- the reaction plate 31 is rotatably mounted around the axis X with respect to the gearbox input shaft 70 by means of a ball bearing 39.
- the inner ring of the ball bearing is retained axially forwardly by an elastic ring type "circlip" which is mounted axially in a groove in the shaft 70. Furthermore, the outer ring of the ball bearing 39 is retained axially rearwards by a shoulder formed in the central plate 301.
- the double actuator comprises a first cylinder 61 and a second cylinder 62.
- the first jack 61 comprises a first piston 63 movable in a first cylinder 65.
- the first piston 63 and the first cylinder 65 extend axially.
- the displacement of the first piston 63 makes it possible to actuate the first clutch 1 via the first clutch abutment 6 , the first diaphragm 15, the movable cover 13, and the first pressure plate 12.
- the second cylinder 62 comprises a second piston 64 movable in a second cylinder 66.
- the second piston 64 and the second cylinder 66 extend axially.
- the second clutch abutment 7, which is carried by the second piston 64, moves axially with the second piston 64.
- the displacement of the second piston 64 makes it possible to actuate the second clutch 2 via the second clutch abutment 7 , the second diaphragm 25, and the second pressure plate 22.
- first cylinder 61 and the second cylinder 62 each extend axially about the axis of rotation X.
- the second cylinder 62 and the first cylinder 61 are coaxial.
- the second cylinder 62 is arranged radially inside the first cylinder
- the first piston 63 has an annular shape.
- the first cylinder 61 has a first outer cylinder 65 and a first inner cylinder 66 between which the first piston 63 is slidable.
- the second piston 64 also has an annular shape.
- the second cylinder 62 has a second outer cylinder 66 and a second inner cylinder 68 between which the second piston 64 is slidable.
- the second inner cylinder 68 is adapted to receive a portion of the gearbox input shaft.
- the first inner cylinder of the first cylinder also forms the second outer cylinder 66 of the second cylinder.
- Each cylinder comprises a bottom f1, f2, defining, with its inner cylinder, its outer cylinder and its respective piston, a chamber adapted to receive a fluid adapted to exert pressure on said piston.
- the fluid is fed into the chamber via a feed channel.
- the cylinders of the first and second cylinders are formed in the same housing 80.
- this housing comprises three coaxial tubes, namely:
- a second tube 66 arranged radially outside the third tube 68, the second tube forming with the third tube 68 and the second piston 64 the second jack 62,
- first tube 65 arranged radially outside the second tube 66, the first tube 65 forming with the second tube 66 and with the first piston 63 the first jack 61.
- the third tube 68 houses a section of the gearbox input shaft.
- the second tube 66 thus forms the inner cylinder of the first cylinder 61 and the outer cylinder of the second cylinder 62.
- the first tube 65 forms the outer cylinder of the first cylinder.
- the third tube 68 forms the inner cylinder of the second cylinder.
- the bottom f1 of the first cylinder and the bottom f2 of the second cylinder are formed in the housing 80.
- the ring 4 is fixed on the intermediate member 30, here on the cover 23, with rivets 49.
- An intermediate washer can be inserted between the cover 23 and the crown 4.
- the intermediate member 30 and the ring 4 are mounted. solidary in rotation
- the ring 4 is riveted according to this embodiment to the support member 23 which cooperates with the diaphragms of the clutch device.
- the ring 4 can be driven in rotation about the X axis by the electric machine, via a belt.
- the crown is shown in FIG.
- the ring 4 comprises a cylindrical drive portion 41 arranged around the axis of rotation X and an attachment portion 42 extending radially from one of the ends of the cylindrical drive portion 41.
- the fixing portion 42 here extends radially outwardly from the end of the cylindrical drive portion. This fixing portion 42 could also extend inwards.
- the drive portion 41 of the crown 4 would in this case be implanted on a larger diameter.
- the fixing portion 42 has orifices 48 for the passage of fixing elements, such as the rivets 49. The fixing portion 42 can thus be riveted to the cover 23.
- the fixing portion 42 comprises a disc 46 and protuberances 43 protruding perpendicular to the disc 46.
- the disc and the cylindrical driving portion 41 are coaxial. These protuberances 43 allow the fixing portion 42 to be plated directly or indirectly against the cover 23 by passing through the diaphragm 15.
- the disc 46 is located axially between the cylindrical drive portion 41 and the protuberances 43.
- the orifices 48 for fastening the crown 4 pass through the disc and the protuberances 43.
- the protuberances 43 may be radially extending ribs.
- the protuberances can be inserted between the radial fingers of the diaphragm 15.
- the diaphragm 15 and the crown 4 can be centered on one another.
- the cooperation between the radial fingers of the diaphragm 15 and the protuberances 43 makes it possible to have a mutual rotational drive between the crown 4 and the diaphragm 15.
- the disk is arranged perpendicular to the axis X when the ring is mounted on the intermediate member 30.
- the crown cut in a plane passing through the axis of rotation X, has an overall shape of L.
- the cylindrical portion 41 of driving is in radial overlap, at least in part, with the first 61 and second cylinders 62 of the double actuator 5.
- the ring here comprises a drive toothing 44.
- the ring is adapted to be driven by a toothed belt.
- a free space is left radially between the double actuator 5 and the crown 4. This free space extends all around the axis of rotation so that no effort transits directly from the ring 4 to the double actuator 5.
- the dual actuator and the ring are arranged at a distance from one another.
- the torque transmission device comprises a connection piece 37 pivotally mounted relative to the output member of the damper 34.
- a bearing 91 is inserted radially between the connecting piece 37 and the output member of the damper 34.
- the bearing 91 may be a plain bearing or a rolling bearing such as a ball bearing.
- the connecting piece 37 is integral in rotation with the central plate 301. In other words, it is part here of the intermediate member 30.
- the output hub 32b has a first cylindrical portion 32b1 extending axially and the connecting piece 37 has a second cylindrical portion 37a extending axially, the bearing 91 being interposed radially between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion 37a.
- the second cylindrical portion 37a is arranged radially inside the bearing and the first cylindrical portion is arranged radially outside the bearing 91.
- the first cylindrical portion of the output member of the damper 34 in particular the output hub 32b, is arranged radially outside the flutes 38.
- the opposite is also possible.
- a pilot bearing 120 is interposed between the gearbox input shaft 70 and the hub 32B.
- the support member 23, the connection plate 37 and the reaction plate 32 may be fixed to each other by common or separate fasteners.
- FIG. 6 A variant of this embodiment is shown in Figure 6.
- a double row of balls bearing 139 is housed radially inside the central plate 301.
- This double row ball bearing is arranged to be mounted fitted around the shaft 70.
- a large part of the radial forces or tilting forces transmitted by the ring 4 can be taken up by the shaft 70 via the double row of ball bearing 139.
- the central plate has an enlarged base 302 to accommodate the double row of ball bearing 139.
- a shoulder is provided inside the base for axially retaining the central plate 301.
- the double-row ball bearing is retained axially on the shaft 70 by an elastic ring.
- the first torque input element E1 is arranged radially above the double row ball bearing 139. Thus, it limits the axial size of the torque transmission device.
- a pilot bearing 120 is also provided to be mounted in a crank cavity of the vehicle to limit the flapping of the shaft 70.
- the two rows of balls have oblique contacts. This feature is particularly advantageous in a not shown embodiment wherein the first torque input member is rotated with a helical cut. The angular contact of the balls then makes it possible to take up the axial forces generated by the toothing, in particular towards the rear.
- FIG. 7 A second embodiment is shown in FIG. 7.
- the ring 4 is pivotally mounted around the double actuator 5 via a bearing. 130, such as a bearing (or bearing) needle or roller.
- the bearing is interposed radially between the ring gear 4 and the double actuator 5.
- the bearing 130 is wedged axially with respect to the crown 4.
- a shoulder 46e is formed on the ring and an elastic locking ring 47 is housed in an annular groove formed in the ring 4.
- the ring 47 and the shoulder 46e are arranged axially on either side of the bearing 130.
- Other axial locking means may nevertheless be used.
- the bearing is interposed radially between the ring gear 4 and the casing 80 of the double actuator 5.
- connection piece 37 may then be devoid of the connection piece 37 or the double row of ball bearings.
- the device can be actuated by any other means, for example by a conventional forked system or by another actuator.
- the double actuator of the double CSC type as described above has the advantage of being compact in terms of being housed inside the crown 4.
- reaction surfaces of the two clutches are formed on the same central plate 301.
- reaction surfaces may be formed on two separate plates mounted integral in rotation.
- the second input element is a gear wheel arranged to be driven by meshing by the vehicle electrical machine.
- the second input element is not drivable by a belt but by a chain.
- the cylindrical portion of the ring has circular grooves so as to cooperate with a longitudinally ribbed belt.
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Abstract
Dispositif de transmission de couple (10) pour véhicule hybride comprenant : - un premier élément d'entrée de couple (E1 ) apte à être entraîné en rotation autour d'un axe X par un moteur à combustion du véhicule hybride, - un second élément d'entrée de couple (E2) apte à être entraîné en rotation par une machine électrique, - un dispositif d'embrayage (DE) agencé pour transmettre un couple à un arbre d'entrée de boite de vitesse du véhicule hybride, le dispositif d'embrayage comportant : o un premier embrayage (1 ) apte à interrompre la transmission du couple entre le premier élément d'entrée de couple (E1 ) et l'arbre d'entrée d'une boite de vitesse du véhicule hybride, o un deuxième embrayage (2) apte à interrompre la transmission du couple entre le second élément d'entrée de couple (E2) et l'arbre d'entrée de la boite de vitesse, caractérisé en ce que le dispositif de transmission de couple comporte en outre un double actionneur (5) agencé pour actionner les premier et deuxième embrayages,
Description
DISPOSITIF ET SYSTEME DE TRANSMISSION DE COUPLE
Domaine technique
L'invention se rapporte au domaine des transmissions de véhicule automobile.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un système et à un dispositif de transmission de couple destiné à être disposé entre le bloc moteur et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile hybride.
Arrière-plan technologique
On connaît les doubles embrayages qui permettent de coupler l'arbre du moteur du véhicule alternativement avec deux arbres coaxiaux d'entrée d'une boite de vitesses, qui peut être du type robotisé. Ainsi, un double embrayage permet de changer de rapport de vitesses tout en maintenant la transmission d'un couple moteur aux roues du véhicule. Ce type de solution est par exemple décrite dans le document FR3038949. Ce type de solution est assez complexe car elle met en œuvre deux arbres coaxiaux.
On connaît aussi des dispositifs de transmission de couple pour véhicule hybride avec lesquels l'élément d'entrée de couple couplé à la machine électrique est couplé au moteur à combustion de façon permanente. Il est alors difficile de faire avancer le véhicule automobile uniquement avec la machine électrique à cause du frein moteur.
On connaît aussi le document FR2871 1 1 1 qui décrit un dispositif de transmission de couple fonctionnant avec des circuits hydrauliques. Un tel dispositif est complexe et encombrant et laisse peu de latitudes pour dimensionner la couronne d'entraînement reliée à la machine électrique. Le rapport de réduction entre la machine électrique et le dispositif d'embrayage est donc difficilement modifiable.
L'invention porte notamment sur un dispositif de transmission de couple pour véhicule hybride qui remédie à ces problèmes.
Une idée à la base de l'invention est de fournir un dispositif de transmission de couple pour véhicule hybride peu encombrant, notamment axialement, peu complexe, offrant des libertés de dimensionnement, et autorisant différents modes de propulsion.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de transmission de couple pour véhicule hybride dont l'axe d'entraînement de la machine électrique et l'axe d'entraînement du moteur sont décalés.
Résumé
L'invention a ainsi notamment pour objet un dispositif de transmission de couple pour véhicule hybride comprenant :
- Un premier élément d'entrée de couple apte à être entraîné en rotation autour d'un axe X par un moteur à combustion du véhicule hybride,
- Un second élément d'entrée de couple apte à être entraîné en rotation par une machine électrique,
- Un dispositif d'embrayage agencé pour transmettre un couple à un arbre d'entrée de boite de vitesse du véhicule hybride, le dispositif d'embrayage comportant :
o un premier embrayage apte à interrompre la transmission du couple entre le premier élément d'entrée de couple et l'arbre d'entrée d'une boite de vitesse du véhicule hybride,
o un deuxième embrayage apte à interrompre la transmission du couple entre le second élément d'entrée de couple et l'arbre d'entrée de la boite de vitesse,
dans lequel le dispositif de transmission de couple comporte en outre un double actionneur agencé pour actionner les premier et deuxième embrayages, le double actionneur comportant au moins une butée d'embrayage mobile pour actionner l'un parmi le premier et le deuxième embrayage, et au moins une partie du second élément d'entrée de couple est agencé radialement à l'extérieur d'au moins une partie du double actionneur.
Ainsi, un tel dispositif de transmission de couple permet de déconnecter la machine électrique et le moteur à combustion et présente l'avantage d'être compact axialement grâce au recouvrement radial entre le second élément d'entrée de couple et le double actionneur. En logeant le double actionneur à l'intérieur du second élément d'entrée de couple, notamment à l'intérieur de la couronne comme expliqué par la suite, le dispositif de transmission est compact.
Cette architecture présente également l'avantage de laisser une grande liberté de dimensionnement pour le diamètre du second élément d'entrée de couple. Ainsi le rapport de réduction entre la machine électrique et le dispositif de transmission peut être ajusté comme on le souhaite.
Selon d'autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif de transmission de couple peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
Selon un mode de réalisation, le second élément d'entrée de couple est positionné à l'arrière du dispositif d'embrayage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de transmission comporte un logement central s'étendant le long de l'axe X et apte recevoir l'arbre d'entrée de la boite de vitesse, le dispositif de transmission de couple étant apte à entraîner en rotation l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'embrayage comporte un organe intermédiaire agencé pour transmettre un couple entre le premier embrayage et le deuxième embrayage, l'organe intermédiaire étant couplé en rotation avec le second élément d'entrée de couple.
Selon un mode de réalisation, le second élément d'entrée de couple est fixé sur l'organe intermédiaire.
Ainsi lorsque le premier embrayage est en position embrayée, un couple peut être transmis entre le moteur thermique et la machine électrique. Cela permet notamment :
- de recharger la machine électrique lorsque le couple est généré par le moteur thermique et
si on le souhaite, de démarrer le moteur thermique au moyen de la machine électrique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'embrayage est agencé de sorte que le deuxième embrayage est apte à transmettre un couple du premier embrayage vers l'arbre d'entrée de boite de vitesse lorsque le couple est transmis par le premier élément d'entrée de couple.
Selon un mode de réalisation, le premier embrayage est agencé de façon à transmettre un couple entre le premier élément d'entrée de couple et l'organe intermédiaire, le deuxième embrayage comportant un élément de sortie de couple agencé pour entraîner en rotation l'arbre d'entrée de boite de vitesse, le deuxième embrayage étant agencé de façon à transmettre un couple entre l'organe intermédiaire et l'arbre d'entrée de la boité de vitesse.
Selon un mode de réalisation, le véhicule hybride comporte un seul arbre d'entrée de boite de vitesse et le dispositif de transmission comporte un seul élément de sortie de couple apte à entraîner en rotation l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Selon un mode de réalisation, un couple n'est transmissible entre l'arbre d'entrée de boite de vitesse et le dispositif d'embrayage que par l'intermédiaire l'élément de sortie de couple du deuxième embrayage. Autrement dit, le premier embrayage n'est pas directement relié à l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Ainsi, le couple transmis à l'arbre d'entrée de boite de vitesse passe dans les deux modes de propulsion par le deuxième embrayage qui transmet le couple à l'arbre d'entrée de boite de vitesse. Ainsi, le dispositif d'embrayage ne nécessite qu'un élément de sortie pour transmettre le couple à l'arbre d'entrée de boite de vitesse. L'élément de sortie du dispositif d'embrayage et l'arbre d'entrée de boite de vitesse peuvent donc avoir une structure assez simple.
Selon un mode de réalisation, le premier embrayage comporte un premier disque d'embrayage et un premier plateau de pression déplaçable, le premier disque d'embrayage étant couplé au premier élément d'entrée de couple et agencé entre le
premier plateau de pression déplaçable et l'organe intermédiaire, et le deuxième embrayage comporte un deuxième disque d'embrayage et un deuxième plateau de pression déplaçable, le deuxième disque d'embrayage étant agencé entre le deuxième plateau de pression et l'organe intermédiaire.
Ainsi, le premier disque d'embrayage peut être pincé pour transmettre un couple entre le premier élément d'entrée de couple et l'organe intermédiaire.
Ainsi, le deuxième disque d'embrayage peut être pincé pour transmettre un couple entre l'organe intermédiaire et l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Selon un mode de réalisation, le premier disque d'embrayage est fixé au premier élément d'entrée de couple, par exemple avec des rivets.
Selon un mode de réalisation, le deuxième disque d'embrayage est fixé à l'élément de sortie de couple, par exemple avec des rivets.
Selon un mode de réalisation, l'organe intermédiaire comporte un plateau central présentant deux surfaces de réaction, une première surface de réaction en vis-à-vis du premier disque d'embrayage, et une deuxième surface de réaction en vis- à-vis du deuxième disque d'embrayage.
Selon un mode de réalisation, le double actionneur comporte une première butée d'embrayage mobile pour actionner le premier embrayage et une deuxième butée d'embrayage mobile pour actionner le deuxième embrayage, le premier embrayage comportant une première liaison mécanique agencée entre la première butée d'embrayage du double actionneur et le premier plateau de pression pour déplacer le premier plateau de pression en fonction des déplacements de la première butée d'embrayage, et le deuxième embrayage comportant une deuxième liaison mécanique agencée entre la deuxième butée d'embrayage du double actionneur et le deuxième plateau de pression pour déplacer le deuxième plateau de pression en fonction des déplacements de la deuxième butée d'embrayage.
La première liaison mécanique est distincte du double actionneur.
La première liaison mécanique relie le double actionneur au premier plateau de pression. Le double actionneur permet de déplacer le premier plateau de pression par l'intermédiaire de la première liaison mécanique.
La deuxième liaison mécanique est distincte du double actionneur.
La deuxième liaison mécanique relie le double actionneur au deuxième plateau de pression. Le double actionneur permet de déplacer le deuxième plateau de pression par l'intermédiaire de la deuxième liaison mécanique.
Selon un mode de réalisation, la première liaison mécanique comporte un premier diaphragme coopérant avec la première butée d'embrayage et apte à déplacer le premier plateau de pression; et la deuxième liaison mécanique comporte un deuxième diaphragme coopérant avec la deuxième butée d'embrayage et apte à déplacer le deuxième plateau de pression.
Selon un mode de réalisation, le premier diaphragme et le deuxième diaphragme étant agencé pour prendre appui contre un même organe d'appui.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'appui est monté solidaire en rotation du plateau de central et fait partie d l'organe intermédiaire.
Selon un mode de réalisation, le double actionneur comporte un premier vérin et un deuxième vérin, la première butée d'embrayage étant déplaçable par un premier piston mobile du premier vérin, et la deuxième butée d'embrayage étant déplaçable par un deuxième piston mobile du deuxième vérin.
Selon un mode de réalisation, chaque vérin comporte un cylindre dans lequel le piston peut coulisser.
Selon un mode de réalisation, au moins une partie du second élément d'entrée de couple est agencé radialement à l'extérieur des premier et deuxième vérins.
Selon un mode de réalisation le double actionneur est du type double CSC. Selon un mode de réalisation, les deux vérins forment un ensemble unitaire.
Avantageusement, le premier vérin et le deuxième vérin sont agencés autour de l'axe de rotation X et sont coaxiaux.
Selon un mode de réalisation, le premier piston présente une forme annulaire.
Selon un mode de réalisation, chaque vérin présente un cylindre extérieur et un cylindre intérieur entre lesquels le piston peut coulisser.
Selon un mode de réalisation, les cylindres des premier et deuxième vérins sont formés dans un même boîtier.
Selon un mode de réalisation, ce boîtier comporte trois tubes coaxiaux, à savoir :
- un troisième tube agencé radialement à l'intérieur du boîtier,
- un deuxième tube agencé radialement à l'extérieur du troisième tube, le deuxième tube formant avec le troisième tube et avec l'un parmi le premier piston ou le deuxième piston respectivement l'un parmi le premier vérin et le deuxième vérin,
- un premier tube agencé radialement à l'extérieur du deuxième tube, le premier tube formant avec le deuxième tube et avec l'autre parmi le premier piston ou le deuxième piston respectivement l'autre parmi le premier vérin et le deuxième vérin,
Selon un mode de réalisation, le troisième tube est apte à recevoir en partie l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Selon un mode de réalisation, le second élément d'entrée de couple est fixé sur l'organe intermédiaire, par exemple avec des rivets.
Selon un mode de réalisation, le second élément d'entrée de couple est riveté à l'organe d'appui.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'embrayage comporte un couvercle solidaire en rotation de l'organe intermédiaire, et le second élément d'entrée de couple est fixé sur ce couvercle.
Selon un mode de réalisation, le second élément d'entrée de couple est formé par une couronne, la couronne étant apte à être entraînée en rotation autour de l'axe X par la machine électrique.
Selon un mode de réalisation, la couronne comporte une portion d'entraînement cylindrique agencée autour de l'axe de rotation X et une portion de
fixation s'étendant radialement depuis l'une des extrémités de la portion d'entraînement cylindrique.
Selon un mode de réalisation, la portion de fixation de la couronne s'étend radialement vers l'extérieur depuis l'extrémité de la portion d'entraînement cylindrique.
Selon un mode de réalisation, la portion de fixation de la couronne est rivetée au couvercle.
Selon un mode de réalisation, la couronne, coupée dans un plan passant par l'axe de rotation X a globalement une forme de L.
Selon un mode de réalisation, la portion cylindrique d'entraînement est en recouvrement radial, au moins en partie, avec les premier et deuxième vérins du double actionneur.
Selon un mode de réalisation, la couronne comporte une denture d'entraînement. Ainsi la couronne est apte à être entraînée par une courroie crantée.
Selon un mode de réalisation, un espace libre est laissé radialement entre le double actionneur et le second élément d'entrée de couple. Autrement dit, le double actionneur et le second élément d'entrée de couple sont agencés radialement à distance l'un de l'autre.
Selon un mode de réalisation, le second élément d'entrée de couple est monté pivotant autour du double actionneur par l'intermédiaire d'un palier, tel qu'un palier à aiguilles ou à rouleaux ou à billes, le palier étant intercalé radialement entre le second élément d'entrée de couple et le double actionneur.
Ainsi, les efforts radiaux générés par le second élément d'entrée de couple peuvent être repris directement par le double actionneur.
Selon un mode de réalisation, le palier est calé axialement par rapport au second élément d'entrée de couple entre un épaulement formé sur le second élément d'entrée de couple et une bague élastique de blocage logée dans une gorge annulaire formée dans le second élément d'entrée de couple.
Selon un mode de réalisation, le palier est intercalé radialement entre le second élément d'entrée de couple et le boîtier du double actionneur.
L'invention a également pour objet un système de transmission de couple pour véhicule hybride comprenant :
- un dispositif de transmission de couple tel que décrit précédemment, et
- un amortisseur comportant un organe d'entrée apte à être monté sur un vilebrequin du véhicule hybride, un organe de sortie apte à entraîner en rotation le premier élément d'entrée de couple du dispositif de transmission de couple, au moins un organe élastique étant interposé entre l'organe d'entrée de l'amortisseur et l'organe de sortie de l'amortisseur.
Ainsi, on peut amortir les acyclismes provenant du moteur, en amont du dispositif d'embrayage. L'amont désigne ici le côté moteur thermique. Aval désigne ici le côté boite de vitesse.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'embrayage est agencé axialement entre l'amortisseur et le second élément d'entrée de couple. Ainsi l'encombrement axial peut être réduit.
Selon un mode de réalisation, l'organe de sortie de l'amortisseur et le premier élément d'entrée de couple comportent respectivement des cannelures et des cannelures complémentaires agencées pour coopérer entre elles de façon à transmettre un couple entre l'organe de sortie de l'amortisseur et le premier élément d'entrée de couple du dispositif de transmission de couple.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de transmission de couple comporte une pièce de connexion montée pivotante par rapport à l'organe de sortie de l'amortisseur, un palier étant intercalé radialement entre la pièce de connexion et l'organe de sortie de l'amortisseur. Ainsi, les efforts radiaux transmis par le second élément d'entrée de couple sont repris en partie par l'amortisseur grâce à ce palier. Ce palier peut être un palier lisse ou un palier à roulements tel qu'un roulement à billes.
Selon un mode de réalisation, la pièce de connexion est montée solidaire en rotation du plateau central.
Selon un mode de réalisation, l'organe de sortie de l'amortisseur, en particulier le moyeu de sortie, comporte une première portion cylindrique s'étendant
axialement et la pièce de connexion comporte une deuxième portion cylindrique s'étendant axialement, le palier étant intercalé radialement entre la première portion cylindrique et la deuxième portion cylindrique.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion cylindrique est agencée radialement à l'intérieur du palier. Le cas échéant, la première portion cylindrique est agencée radialement à l'intérieur du palier.
Selon un mode de réalisation, la première portion cylindrique de l'organe de sortie de l'amortisseur, en particulier du moyeu de sortie, est agencée radialement à l'extérieur des cannelures.
De préférence, le palier associé à la pièce de connexion et le palier associé au plateau central sont montés de manière à reprendre des efforts de basculement provenant du second élément d'entrée de couple orientés de façon opposée. Le palier associé au plateau central reprend les efforts qui ont tendance à rapprocher l'organe intermédiaire de l'arbre et le palier associé à la pièce de connexion reprend les efforts qui ont tendance à éloigner l'organe intermédiaire de l'arbre.
Selon un mode de réalisation, un palier, tel qu'un palier à roulements à double rangées de billes, est logé radialement à l'intérieur du plateau central, ce palier étant agencé pour être monté ajusté autour de l'arbre d'entrée de boite de vitesse du véhicule. Ainsi les efforts radiaux et efforts de basculements exercés par le second élément d'entrée de couple peuvent être repris par l'arbre via le roulement à deux rangées de billes.
L'invention porte aussi sur une chaîne de propulsion de véhicule hybride comprenant un dispositif de transmission de couple ou un système de transmission de couple tel que décrit précédemment et une machine électrique apte à entrainer le second élément d'entrée de couple, par exemple par l'intermédiaire d'une courroie.
L'invention a également pour objet un dispositif de transmission de couple pour véhicule hybride comprenant :
- un premier élément d'entrée de couple apte à être entraîné en rotation autour d'un axe X par un moteur à combustion du véhicule hybride,
un second élément d'entrée de couple apte à être entraîné en rotation par une machine électrique,
un dispositif d'embrayage agencé pour transmettre un couple à un arbre d'entrée de boite de vitesse du véhicule hybride, le dispositif d'embrayage comportant :
o un premier embrayage agencé pour autoriser ou interrompre la transmission du couple entre le premier élément d'entrée de couple et un organe intermédiaire,
o un deuxième embrayage agencé pour autoriser ou interrompre la transmission du couple entre l'organe intermédiaire et l'arbre d'entrée de la boite de vitesse,
dans lequel l'organe intermédiaire est agencé pour transmettre un couple entre le premier embrayage et le deuxième embrayage, l'organe intermédiaire étant couplé en rotation avec le second élément d'entrée de couple. Selon d'autres modes de réalisation avantageux, ce dispositif de transmission de couple peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques citées précédemment, notamment :
- l'élément d'entrée de couple est formé par une couronne, cette couronne étant apte à être entraînée en rotation autour de l'axe X par une courroie ou chaîne entraînée par la machine électrique.
- le dispositif de transmission de couple comporte un double actionneur agencé pour actionner les premier et deuxième embrayages, le double actionneur comportant au moins une butée d'embrayage mobile pour actionner l'un parmi le premier et le deuxième embrayage,
- au moins une partie du second élément d'entrée de couple est agencée radialement à l'extérieur d'au moins une partie du double actionneur.
- le double actionneur comporte un premier vérin et un deuxième vérin, chaque vérin comportant un piston mobile à l'intérieur d'un cylindre, un premier piston étant agencé pour pousser la première butée d'embrayage, et un deuxième piston étant agencé pour pousser la deuxième butée d'embrayage.
- une partie du second élément d'entrée de couple est agencée radialement à l'extérieur des premier et deuxième vérins.
- le double actionneur est du type double CSC.
- le premier vérin et le deuxième vérin s'étendent chacun axialement autour de l'axe de rotation X.
- le deuxième vérin et le premier vérin sont coaxiaux.
Selon un mode de réalisation particulier non représenté, le premier plateau de pression et la première liaison mécanique peuvent être formés au moins en partie sur un composant commun.
Selon un mode de réalisation particulier non représenté, le deuxième plateau de pression et la deuxième liaison mécanique peuvent être formés au moins en partie sur un composant commun.
L'invention a également pour objet un sous-ensemble pour dispositif de transmission de couple de véhicule, notamment de véhicule hybride, comprenant :
- un élément d'entrée de couple apte à être entraîné en rotation par une machine électrique, et
- un actionneur apte à piloter le dispositif de transmission de couple,
le sous-ensemble étant caractérisé en ce que l'élément d'entrée de couple est monté pivotant autour de l'actionneur par l'intermédiaire d'un palier, tel qu'un palier à aiguilles ou à rouleaux ou à billes, le palier étant intercalé radialement entre l'élément d'entrée de couple et l'actionneur. Selon d'autres modes de réalisation avantageux, ce dispositif de transmission de couple peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques citées précédemment, notamment :
- l'élément d'entrée de couple est formé par une couronne, cette couronne étant apte à être entraînée en rotation autour de l'axe X par une courroie ou chaîne entraînée par la machine électrique.
- la couronne comporte une denture.
- la couronne comporte une portion d'entraînement cylindrique agencée autour de l'axe de rotation X et une portion de fixation apte à être fixée au dispositif de transmission de couple.
- la portion de fixation s'étend radialement depuis l'une des extrémités de la portion d'entraînement cylindrique.
L'invention a également pour objet une couronne d'entraînement pour dispositif de transmission de couple comprenant un dispositif d'embrayage doté d'un diaphragme, la couronne d'entraînement comprenant :
- une portion de fixation comportant un disque et des excroissances faisant saillie perpendiculairement au disque,
- une portion d'entraînement cylindrique apte à être entraînée par une chaîne une courroie, ou par engrenage,
ces excroissances étant dimensionnées de façon être logées entre des doigts radiaux du diaphragme du dispositif d'embrayage.
Selon d'autres modes de réalisation avantageux, ce dispositif de transmission de couple peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques citées précédemment, notamment :
- Le disque est situé axialement entre la portion d'entraînement cylindrique et les excroissances.
- La portion de fixation comporte des orifices de fixation traversant le disque et les excroissances.
- Le disque et la portion d'entraînement cylindrique sont coaxiaux.
- Les excroissances sont des nervures s'étendant radialement.
- Les excroissances sont dimensionnées de façon à être ajustées circonférentiellement entre deux doigts radiaux adjacents du diaphragme.
Brève description des figures
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 de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
- La figure 1 est une demi-vue d'un schéma de principe présentant l'agencement dans l'espace des différentes parties du dispositif de transmission de couple.
- La figure 2 est un schéma de principe illustrant les chemins de transmission de couple des deux modes de réalisation.
- La figure 3 est une demi-vue en coupe d'un dispositif de transmission de couple selon un premier mode de réalisation.
- La figure 4 est une vue en perspective du premier mode de réalisation.
- La figure 5 est une vue en perspective de la couronne du premier mode de réalisation.
- La figure 6 est une demi-vue en coupe d'une variante du premier mode de réalisation.
- La figure 7 est une demi-vue en coupe d'un dispositif de transmission de couple selon un second mode de réalisation.
Description détaillée de modes de réalisation
Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du système de transmission de couple. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe X
de rotation du système de transmission de couple déterminant l'orientation "axiale" et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant dudit axe X, l'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à l'axe X et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les termes "arrière" AR et "avant" AV sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre selon la direction axiale, un élément destiné à être placé proche du moteur thermique étant désigné par avant et un élément destiné à être placé proche de la boîte de vitesses étant désigné par arrière.
La figure 1 est un schéma de principe présentant, dans un plan passant par l'axe de rotation X, la position des éléments principaux du dispositif de transmission de couple 10 pour véhicule hybride. Ce dispositif comprend :
- Un premier élément d'entrée de couple E1 apte à être entraîné en rotation autour d'un axe X par un moteur à combustion TM du véhicule hybride,
- Un second élément d'entrée de couple E2 apte à être entraîné en rotation autour de l'axe X par une machine électrique EM,
- Un dispositif d'embrayage comportant :
o Un premier embrayage 1 agencé pour autoriser ou interrompre la transmission du couple entre le premier élément d'entrée de couple E1 et un arbre d'entrée d'une boite de vitesse du véhicule hybride, o Un deuxième embrayage 2 agencé pour autoriser ou interrompre la transmission du couple entre le second élément d'entrée de couple E2 et l'arbre d'entrée de la boite de vitesse.
Le dispositif de transmission de couple comporte en outre un double actionneur 5 agencé pour actionner les premier et deuxième embrayages, le double actionneur comportant au moins une butée d'embrayage 6 mobile pour actionner l'un parmi le premier et le deuxième embrayage, et au moins une partie du second élément d'entrée de couple E2 est agencé radialement à l'extérieur du double actionneur.
La figure 2 présente un schéma de fonctionnement d'un système de transmission de couple pour véhicule hybride comprenant :
- Un exemple de dispositif de transmission de couple 10 tel que décrit ci-dessus, et
Un amortisseur AM. apte à entraîner en rotation le premier élément d'entrée de couple E1 du dispositif de transmission de couple 10.
Ainsi, on peut amortir les acyclismes provenant du moteur, en amont du dispositif de transmission de couple. L'amont désigne ici le côté moteur thermique. Aval désigne ici le côté boite de vitesse.
Un premier mode de réalisation de l'invention est présenté sur les figures 3 et 4. Le second élément d'entrée de couple E2 est formé par une couronne 4 apte à être entraînée par l'intermédiaire d'une courroie par la machine électrique du véhicule hybride. On constate qu'un tel dispositif de transmission de couple est compact axialement grâce au recouvrement radial entre la couronne 4 et le double actionneur 5. Le dispositif de transmission comporte un logement central L s'étendant le long de l'axe X dans lequel est logé l'arbre d'entrée de la boite de vitesse 70, le dispositif de transmission de couple étant agencé de façon à entraîner en rotation cet arbre d'entrée de boite de vitesse.
En relation avec les figure 3 et 4, on observe un système de transmission de couple pour véhicule hybride comprenant un dispositif de transmission de couple 10 et un amortisseur.
L'amortisseur comporte un organe d'entrée 31 apte à être monté sur un vilebrequin du véhicule hybride et un organe de sortie 34 couplé avec le premier élément d'entrée de couple E1 du dispositif de transmission de couple 10. Des organes élastiques R sont interposés entre l'organe d'entrée de l'amortisseur 31 et l'organe de sortie de l'amortisseur 34 de façon à amortir les acyclismes.
L'amortisseur forme un premier module A destiné à être fixé sur le vilebrequin et le dispositif de transmission de couple forme un second module B destiné à être fixé sur la boîte de vitesses. Le premier module A et le second module B sont destinés à être accouplés l'un à l'autre lors du montage de la boîte de vitesses sur le bloc moteur.
L'organe d'entrée de l'amortisseur comprend un volant primaire 31 , destiné à être fixé au bout du vilebrequin du moteur, non représenté. Pour ce faire, le volant primaire 31 comporte des orifices permettant le passage de vis (non représentés) destinées à la fixation du volant primaire 31 sur le vilebrequin du moteur. Le volant primaire 31 porte, sur sa périphérie extérieure, une couronne dentée 33 qui peut servir au démarrage du moteur. L'organe de sortie 34 comporte un voile 32a et une pluralité de ressorts R qui peuvent être comprimés circonférentiellement entre le volant primaire 31 et le voile 32a. L'organe de sortie de l'amortisseur comporte en outre un moyeu de sortie 32b monté solidaire en rotation du voile 32a. On voit sur la figure 2 que le moyeu de sortie 32b est riveté au voile 32a avec des rivets 35.
Le premier élément d'entrée de couple E1 est couplé en rotation à l'organe de sortie 34 de l'amortisseur. L'organe de sortie 34 de l'amortisseur et le premier élément d'entrée de couple E1 comportent respectivement des cannelures 38 et des cannelures complémentaires 58 agencées pour coopérer entre elles de façon à transmettre un couple entre l'organe de sortie 34 de l'amortisseur et le premier élément d'entrée de couple E1 du dispositif de transmission de couple 10.
Le couple du moteur à combustion passe ainsi par ces cannelures 38 et cannelures complémentaires 58 lorsque la boîte de vitesses et le bloc moteur sont fixés l'un à l'autre. L'utilisation de cannelures 38 et cannelures complémentaires 58 permet d'accoupler axialement le premier module A et le second module B.
On voit sur la figure 3 que le dispositif d'embrayage du second module comporte deux dispositifs d'embrayage à sec 1 et 2. Le dispositif d'embrayage est destiné à transmettre sélectivement à l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses 70 le couple provenant d'une machine électrique (non représentée) ou le couple provenant du moteur. Le dispositif d'embrayage peut également transmettre à la fois un premier couple provenant du premier élément d'entrée de couple et un deuxième couple provenant du second élément d'entrée de couple, le premier couple et le deuxième couple s'ajoutant au niveau du dispositif d'embrayage.
Le dispositif d'embrayage comporte un premier embrayage 1 , côté moteur thermique TM, et un second embrayage 2, côté boîte de vitesses.
Le dispositif d'embrayage comporte aussi un organe intermédiaire 30 agencé pour transmettre un couple entre le premier embrayage et le deuxième embrayage. L'organe intermédiaire est couplé en rotation avec la couronne 4.
Le premier embrayage 1 est disposé de façon à transmettre un couple entre le premier élément d'entrée de couple E1 et l'organe intermédiaire 30. Le deuxième embrayage 2 est disposé de façon à transmettre un couple entre l'organe intermédiaire 30 et l'arbre d'entrée de la boité de vitesse 70.
Ainsi, comme on le voit sur le schéma de principe de la figure 2, lorsque le premier embrayage est embrayé, un couple peut être transmis entre le moteur thermique TM et la machine électrique.
Cela permet notamment :
de recharger la machine électrique lorsque le couple est généré par le moteur thermique et
si on le souhaite, de démarrer le moteur thermique au moyen de la machine électrique.
A l'inverse, lorsque le premier embrayage est débrayé et que le deuxième embrayage est embrayé, l'arbre d'entrée de la boite de vitesse peut être entraîné uniquement par la machine électrique sans résistance du moteur thermique (frein moteur).
Le deuxième embrayage comporte un élément de sortie de couple S agencé pour entraîner en rotation arbre d'entrée de boite de vitesse 70.
On voit sur la figure 3 que le véhicule hybride comporte un seul arbre d'entrée de boite de vitesse et le dispositif de transmission comporte un seul élément de sortie de couple S apte à entraîner en rotation l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Le couple transmis à l'arbre d'entrée de boite de vitesse passe dans les deux modes de propulsion par le deuxième embrayage 2 qui transmet le couple à l'arbre d'entrée de boite de vitesse. Ainsi, le dispositif d'embrayage ne nécessite qu'un élément de sortie S pour transmettre le couple à l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Comme on le voit sur le schéma de la figure 2, le premier embrayage 1 est agencé de façon à transmettre un couple entre le premier élément d'entrée de couple E1 et l'organe intermédiaire 30. Le deuxième embrayage 2 est agencé de façon à transmettre un couple entre l'organe intermédiaire 30 et l'arbre d'entrée de la boité de vitesse 70.
Le deuxième embrayage 2 est déplacé de sa position débrayée vers sa position embrayée pour autoriser une transmission du couple de la machine électrique vers l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Pour passer d'un mode de propulsion électrique à un mode de propulsion thermique, le premier embrayage 1 est déplacé de sa position débrayée vers sa position embrayée. Dans ce mode de propulsion thermique, la machine électrique peut être rechargée car la couronne est alors entraînée en rotation par l'organe intermédiaire 30.
Un tel dispositif d'embrayage permet donc de changer de mode de propulsion simplement.
Le premier embrayage 1 comporte un premier disque d'embrayage 1 1 et un premier plateau de pression 12 déplaçable. Le premier disque d'embrayage 1 1 est riveté au premier élément d'entrée de couple E1 .
Le premier disque d'embrayage 1 1 est agencé entre le premier plateau de pression 12 déplaçable axialement et l'organe intermédiaire 30.
Grâce aux cannelures 38 du moyeu de sortie 32b et des cannelures complémentaires 58 du premier élément d'entrée de couple E1 , le premier disque d'embrayage 1 1 peut être entraîné en rotation par le moteur thermique avec une liberté de translation axiale.
Le premier disque d'embrayage 1 1 comporte des garnitures de friction disposées sur chacune de ses faces, respectivement en regard de l'organe intermédiaire 30 et du premier plateau de pression 12. Le premier plateau de pression 12 est couplé en rotation à l'organe intermédiaire 30. L'organe intermédiaire 30 comporte ici un plateau central 301 dont l'une des face forme une surface de réaction pour le premier disque d'embrayage 1 1 .
Le premier plateau de pression 12 est couplé en rotation au plateau central 301 par l'intermédiaire de languettes élastiques 103, représentées sur la figure 4, autorisant un mouvement axial du premier plateau de pression 12 par rapport au plateau central 301 .
Ainsi, le premier plateau de pression 12 est mobile par rapport au plateau central 301 entre une position embrayée dans laquelle les garnitures de friction du premier disque d'embrayage 1 1 sont pincées entre le premier plateau de pression 12 et le plateau central 301 afin de transmettre un couple entre le vilebrequin du moteur et le plateau central 301 et une position débrayée dans laquelle le premier disque d'embrayage 1 1 est libéré.
Le deuxième embrayage 2 comporte un deuxième disque d'embrayage 21 et un deuxième plateau de pression 22 déplaçable. Le deuxième disque d'embrayage 21 est riveté à l'élément de sortie de couple S.
Le deuxième disque d'embrayage 21 est agencé entre le deuxième plateau de pression 22 déplaçable axialement et l'organe intermédiaire 30.
Grâce à des cannelures de l'arbre d'entrée de boite de vitesse et des cannelures complémentaires de l'élément de sortie de couple S, le deuxième disque d'embrayage 21 peut entraîner en rotation l'arbre d'entrée de boite de vitesse avec une liberté de translation axiale.
Le deuxième disque d'embrayage 21 comporte des garnitures de friction disposées sur chacune de ses faces, respectivement en regard du plateau central 301 et du deuxième plateau de pression 22.
Le deuxième plateau de pression 22 est couplé en rotation au plateau central 301 par l'intermédiaire de languettes élastiques 104, représentées sur la figure 4. Ces languettes autorisent un mouvement axial du deuxième plateau de pression 22 par rapport au plateau central 301 . Les languettes sont fixées sur des bras radiaux du deuxième plateau de pression 22 qui s'étendent vers l'extérieur.
Ainsi, le deuxième plateau de pression 22 est mobile par rapport au plateau central 301 entre :
- une position embrayée dans laquelle les garnitures de friction du deuxième disque d'embrayage 21 sont pincées entre le deuxième plateau de pression 22 et le plateau central 301 afin de transmettre un couple entre le plateau central 301 et l'arbre d'entrée de boite de vitesse, et
- une position débrayée dans laquelle le deuxième disque d'embrayage 21 est libéré.
En position débrayée du deuxième embrayage, aucun couple n'est transmis vers la boite de vitesse.
Le plateau central 301 de l'organe intermédiaire 30 présente donc deux surfaces de réaction, une première surface de réaction en vis-à-vis du premier disque d'embrayage 1 1 , et une deuxième surface de réaction en vis-à-vis du deuxième disque d'embrayage 12. Les première et deuxième surfaces de réaction du plateau central sont formées sur des faces opposées du plateau central. La première surface de réaction est sur la face avant du plateau central et la deuxième surface de réaction est sur la face arrière du plateau central. Les deux embrayages fonctionnent donc avec un même plateau de réaction.
Le double actionneur comporte une première butée d'embrayage 6 mobile pour actionner le premier embrayage 1 et une deuxième butée d'embrayage 7 mobile pour actionner le deuxième embrayage 2.
Le premier embrayage 1 comporte aussi une première liaison mécanique 14 agencée entre la première butée d'embrayage 6 du double actionneur 5 et le premier plateau de pression 12 pour déplacer le premier plateau de pression 12 en fonction des déplacements de la première butée d'embrayage 6.
La première liaison mécanique 14 est assurée ici par un premier mécanisme de liaison 14 qui comporte un premier couvercle mobile 13 qui est déplaçable en translation par rapport au plateau central 301 , au moyen d'un premier diaphragme 15. Le premier couvercle mobile 13 est fixé au premier plateau de pression 12.
Comme on le voit sur la figure 4, à l'avant du plateau central 301 , le premier couvercle mobile 13 est fixé sur des bras radiaux du premier plateau de pression 12 par des éléments de fixation tels que des vis.
Le premier diaphragme 15 est monté basculant par rapport à un organe d'appui 23 au niveau d'une première zone d'appui 26.
Le premier diaphragme 15 est en appui sur le premier couvercle mobile 13 au sur une première zone de poussée 16. Cette zone de poussée 16 est située radialement à l'extérieur de la première zone d'appui 26.
La commande du premier embrayage se fait au moyen de la première butée d'embrayage 6 qui coopère avec la périphérie radialement interne du premier diaphragme 15.
Le premier diaphragme 15 comprend une partie annulaire radialement externe formant rondelle Belleville et comporte des doigts radiaux s'étendant vers l'axe de rotation et venant en appui à leur extrémité sur la première butée d'embrayage 6.
La première butée d'embrayage 6 est montée coulissante axialement dans le double actionneur 5. Lorsque la première butée d'embrayage 6 est déplacée vers l'avant vers le premier diaphragme 15, ce dernier pivote autour de sa première zone d'appui 26, ce qui entraîne un déplacement du premier couvercle mobile 13 et du premier plateau de pression 12 vers l'arrière, c'est-à-dire vers le plateau central 301 en direction de sa position embrayée.
Le premier diaphragme 15 forme ainsi un levier transmettant la force appliquée par la première butée d'embrayage 6 au premier plateau de pression 12 par l'intermédiaire du premier couvercle mobile 13. Le fonctionnement de ce type de diaphragme est déjà connu.
Pour ce faire, le premier couvercle mobile 13 est déplaçable axialement par rapport à l'organe d'appui 23. L'organe d'appui 23 et le plateau central 301 sont montés solidaires en rotation autour de l'axe X.
L'organe d'appui 23 et le plateau central 301 sont fixés l'un à l'autre par des organes de fixation tels que des rivets.
L'organe d'appui 23 s'étend vers l'avant et est réalisé sous la forme d'un couvercle 23 dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3.
Le deuxième embrayage 2 comporte également une deuxième liaison mécanique 24 agencée entre la deuxième butée d'embrayage 7 du double actionneur 5 et le deuxième plateau de pression 22 pour déplacer le deuxième plateau de pression 22 en fonction des déplacements de la deuxième butée d'embrayage 7.
La deuxième liaison mécanique 24 est assurée ici par un deuxième mécanisme de liaison 24 qui comporte un deuxième diaphragme 25.
Le deuxième diaphragme 25 est en appui contre l'organe d'appui 23 au niveau d'une deuxième zone d'appui 27.
Le deuxième diaphragme 25 est agencé pour pousser le deuxième plateau de pression 22 sur zone de poussée 28 du deuxième plateau de pression 22. Cette zone de poussée 28 est située radialement à l'intérieur de la deuxième zone d'appui 27.
La commande du deuxième embrayage se fait au moyen de la deuxième butée d'embrayage 7 qui coopère avec la périphérie radialement interne du deuxième diaphragme 25.
La deuxième butée d'embrayage 7 est montée coulissante axialement dans le double actionneur 5. Lorsque la deuxième butée d'embrayage 7 est déplacée vers l'avant contre le deuxième diaphragme 25, ce dernier pousse le deuxième plateau de pression 22 vers l'avant, c'est-à-dire vers le plateau central 301 en direction de sa position embrayée. Le deuxième diaphragme 25 forme ainsi un levier transmettant la force appliquée par la deuxième butée d'embrayage 7 au deuxième plateau de pression 22.
Ici, les première 26 et deuxième 27 zones d'appui sont formées sur le même organe d'appui. L'organe d'appui 23 a la forme ici d'un couvercle. La première zone d'appui 26 et la deuxième zone d'appui 27 sont formées sur des faces opposées du couvercle. La première zone d'appui 26 et la deuxième zone d'appui 27 sont formées respectivement sur la face arrière, du côté de la boite de vitesse, et sur la face avant, du côté du moteur. Dans un autre mode de réalisation non représenté, les deux zones d'appuis peuvent être formées sur deux pièces distinctes.
L'organe d'appui 23 en forme de couvercle est agencé à l'intérieur du premier couvercle mobile 13.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le second élément d'entrée de couple peut être fixé sur un couvercle du dispositif d'embrayage et l'organe d'appui peut être formé sur une autre pièce.
Le dispositif d'embrayage décrit ci-dessus comporte trois plateaux, les deux plateaux de pression 12, 22 étant respectivement disposés de part et d'autre du plateau de réaction 31 central.
Le plateau de réaction 31 est monté tournant, autour de l'axe X, par rapport à l'arbre d'entrée de boite de vitesse 70, grâce à un roulement à billes 39.
La bague intérieure du roulement à billes est retenu axialement vers l'avant par un anneau élastique du type « circlip » qui est monté axialement dans une gorge ménagée dans l'arbre 70. Par ailleurs, la bague extérieure du roulement à billes 39 est retenue axialement vers l'arrière par un épaulement ménagé dans le plateau central 301 .
Le double actionneur comporte un premier vérin 61 et un deuxième vérin 62.
Le premier vérin 61 comporte un premier piston 63 mobile dans un premier cylindre 65. Le premier piston 63 et le premier cylindre 65 s'étendent axialement.
La première butée d'embrayage 6, qui est portée par le premier piston 63, se déplace axialement avec le premier piston 63. Ainsi, le déplacement du premier piston 63 permet d'actionner le premier embrayage 1 via la première butée d'embrayage 6, le premier diaphragme 15, le couvercle mobile 13, et le premier plateau de pression 12.
Quand on fait chuter la pression de commande du premier vérin 61 , la rondelle Belleville du premier diaphragme 15, par l'intermédiaire des doigts radiaux, repousse le premier piston 63 vers l'arrière et le ramène dans la position représentée sur la figure 3.
Le deuxième vérin 62 comporte un deuxième piston 64 mobile dans un deuxième cylindre 66. Le deuxième piston 64 et le deuxième cylindre 66 s'étendent axialement.
La deuxième butée d'embrayage 7, qui est portée par le deuxième piston 64, se déplace axialement avec le deuxième piston 64. Ainsi, le déplacement du deuxième piston 64 permet d'actionner le deuxième embrayage 2 via la deuxième butée d'embrayage 7, le deuxième diaphragme 25, et le deuxième plateau de pression 22.
Quand on fait chuter la pression de commande du deuxième vérin 62, la rondelle Belleville du deuxième diaphragme 25, par l'intermédiaire des doigts radiaux, repousse le deuxième piston 64 vers l'arrière et le ramène dans la position représentée sur la figure 3.
Avantageusement, le premier vérin 61 et le deuxième vérin 62 s'étendent chacun axialement autour de l'axe de rotation X. De préférence, le deuxième vérin 62 et le premier vérin 61 sont coaxiaux.
Le deuxième vérin 62 est agencé radialement à l'intérieur du premier vérin
61 .
Le premier piston 63 présente une forme annulaire. Le premier vérin 61 présente un premier cylindre extérieur 65 et un premier cylindre intérieur 66 entre lesquels le premier piston 63 peut coulisser.
Le deuxième piston 64 présente aussi une forme annulaire. Le deuxième vérin 62 présente un deuxième cylindre extérieur 66 et un deuxième cylindre intérieur 68 entre lesquels le deuxième piston 64 peut coulisser.
Le deuxième cylindre intérieur 68 est apte à recevoir une partie de l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Dans ce mode de réalisation, le premier cylindre intérieur du premier vérin forme aussi le deuxième cylindre extérieur 66 du deuxième vérin.
Chaque vérin comporte un fond f1 , f2, définissant, avec son cylindre intérieur, son cylindre extérieur et son piston respectifs, une chambre apte à recevoir un fluide apte à exercer une pression sur ledit piston. Le fluide est alimenté dans la chambre via un canal d'alimentation.
Avantageusement, les cylindres des premier et deuxième vérins sont formés dans un même boîtier 80.
Selon un mode de réalisation, ce boîtier comporte trois tubes coaxiaux, à savoir :
- un troisième tube 68 agencé radialement à l'intérieur du boîtier 80,
- un deuxième tube 66 agencé radialement à l'extérieur du troisième tube 68, le deuxième tube formant avec le troisième tube 68 et le deuxième piston 64 le deuxième vérin 62,
- un premier tube 65 agencé radialement à l'extérieur du deuxième tube 66, le premier tube 65 formant avec le deuxième tube 66 et avec le premier piston 63 le premier vérin 61 .
Le troisième tube 68 loge un tronçon de l'arbre d'entrée de boite de vitesse.
Le deuxième tube 66 forme ainsi le cylindre intérieur du premier vérin 61 et le cylindre extérieur du deuxième vérin 62. Le premier tube 65 forme le cylindre extérieur du premier vérin. Le troisième tube 68 forme le cylindre intérieur du deuxième vérin. Le fond f1 du premier vérin et le fond f2 du deuxième vérin sont formés dans le boîtier 80.
La couronne 4 est fixée sur l'organe intermédiaire 30, ici sur le couvercle 23, avec des rivets 49. Une rondelle intermédiaire peut être intercalée entre le couvercle 23 et la couronne 4. L'organe intermédiaire 30 et la couronne 4 sont donc montés solidaire en rotation
La couronne 4 est donc rivetée selon ce mode de réalisation à l'organe d'appui 23 qui coopère avec les diaphragmes du dispositif d'embrayage.
La couronne 4 peut être entraînée en rotation autour de l'axe X par la machine électrique, via une courroie. La couronne est représentée sur la figure 5.
Pour ce faire, la couronne 4 comporte une portion d'entrainement 41 cylindrique agencée autour de l'axe de rotation X et une portion de fixation 42 s'étendant radialement depuis l'une des extrémités de la portion d'entrainement cylindrique 41 . La portion de fixation 42 s'étend ici radialement vers l'extérieur depuis l'extrémité de la portion d'entrainement cylindrique. Cette portion de fixation 42 pourrait également s'étendre vers l'intérieur. La portion d'entrainement 41 de la couronne 4 serait dans ce cas implantée sur un diamètre plus grand.
La portion de fixation 42 comporte des orifices 48 pour le passage d'éléments de fixation, tels que les rivets 49. La portion de fixation 42 peut ainsi être rivetée au couvercle 23.
La portion de fixation 42 comporte un disque 46 et des excroissances 43 faisant saillie perpendiculairement au disque 46. Le disque et la portion d'entrainement cylindrique 41 sont coaxiaux. Ces excroissances 43 permettent à la portion de fixation 42 d'être plaquée directement ou indirectement contre le couvercle 23 en traversant le diaphragme 15.
Le disque 46 est situé axialement entre la portion d'entrainement cylindrique 41 et les excroissances 43. Les orifices 48 pour la fixation de la couronne 4 traversent le disque et les excroissances 43.
Les excroissances 43 peuvent être des nervures s'étendant radialement.
Comme on le voit sur la figure 4, les excroissances peuvent s'insérer entre les doigts radiaux du diaphragme 15. Ainsi le diaphragme 15 et la couronne 4 peuvent être centrés l'un sur l'autre. La coopération entre les doigts radiaux du diaphragme 15 et les excroissances 43 permet d'avoir un entraînement mutuel en rotation entre la couronne 4 et le diaphragme 15.
Le disque est agencé perpendiculairement à l'axe X lorsque la couronne est montée sur l'organe intermédiaire 30.
On remarque que la couronne, coupée dans un plan passant par l'axe de rotation X, a globalement une forme de L.
La portion cylindrique 41 d'entrainement est en recouvrement radial, au moins en partie, avec les premier 61 et deuxième vérins 62 du double actionneur 5.
La couronne comporte ici une denture d'entrainement 44. Ainsi la couronne est apte à être entraînée par une courroie crantée.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, un espace libre est laissé radialement entre le double actionneur 5 et la couronne 4. Cet espace libre s'étend tout autour de l'axe de rotation de sorte qu'aucun effort ne transite directement de la couronne 4 vers le double actionneur 5. Autrement dit, le double actionneur et la couronne sont agencés à distance l'un de l'autre.
Dans ce cas de figure, on remarque que le dispositif de transmission de couple comporte une pièce de connexion 37 montée pivotante par rapport à l'organe de sortie de l'amortisseur 34.
Un palier 91 est intercalé radialement entre la pièce de connexion 37 et l'organe de sortie de l'amortisseur 34. Ainsi les efforts radiaux transmis par la couronne 4 sont repris au moins en partie par l'organe de sortie de l'amortisseur 34. Les efforts radiaux exercés par la couronne peuvent être repris ainsi par la partie secondaire d'un DVA.
Le palier 91 peut être un palier lisse ou un palier à roulement tel qu'un roulement à billes.
La pièce de connexion 37 est montée solidaire en rotation du plateau central 301 . Autrement dit, elle fait partie ici de l'organe intermédiaire 30.
Le moyeu de sortie 32b comporte une première portion cylindrique 32b1 s'étendant axialement et la pièce de connexion 37 comporte une deuxième portion cylindrique 37a s'étendant axialement, le palier 91 étant intercalé radialement entre la première portion cylindrique et la deuxième portion cylindrique 37a.
La deuxième portion cylindrique 37a est agencée radialement à l'intérieur du palier et la première portion cylindrique est agencée radialement à l'extérieur du palier 91 .
Selon un mode de réalisation, la première portion cylindrique de l'organe de sortie de l'amortisseur 34, en particulier du moyeu de sortie 32b, est agencé radialement à l'extérieur des cannelures 38. L'inverse est également possible.
Un roulement pilote 120 est intercalé entre l'arbre d'entrée de boite de vitesse 70 et le moyeu 32B.
L'organe d'appui 23, la plaque de connexion 37 et le plateau de réaction 32 peuvent être fixés les uns aux autres par des organes de fixation communs ou distincts.
Une variante de ce mode de réalisation est représentée sur la figure 6. Selon cette variante, un roulement à double rangées de billes 139 est logé radialement à l'intérieur du plateau central 301 . Ce roulement à double rangées de billes est agencé
pour être monté ajusté autour de l'arbre 70. Ainsi une grande partie des efforts radiaux ou efforts de basculements transmis par la couronne 4 peuvent être repris par l'arbre 70 via le roulement à double rangées de billes 139.
On peut alors se passer de la pièce de connexion 37 et du palier à roulement associé de la variante précédente. En effet, il n'est pas indispensable de reprendre les efforts radiaux par l'amortisseur lorsque le palier 139 est choisi et dimensionné pour assurer cette fonction.
On remarque que le plateau central comporte une embase élargie 302 pour accueillir le roulement à double rangées de billes 139. Un épaulement est ménagé à l'intérieur de l'embase pour retenir axialement le plateau central 301 .
La roulement à double rangées de billes est retenu axialement sur l'arbre 70 par une bague élastique.
Avantageusement, le premier élément d'entrée de couple E1 est agencé radialement au dessus du palier à double rangée de billes 139. Ainsi, on limite l'encombrement axial du dispositif de transmission de couple.
Notamment, il y a un recouvrement radial entre les cannelures complémentaires 58 du premier élément d'entrée de couple E1 et le roulement à double rangées de billes.
Un roulement pilote 120 est également prévu pour être monté dans une cavité du vilebrequin du véhicule pour limiter le battement de l'arbre 70.
Avec cette variante, l'assemblage des modules A et B est plus simple.
Selon un mode de réalisation, les deux rangées de billes ont des contacts obliques. Cette caractéristique est avantageuse notamment dans un mode de réalisation non représenté dans lequel le premier élément d'entrée de couple est entraîné en rotation avec une denture hélicoïdale. Le contact oblique des billes permet alors de reprendre les efforts axiaux générés par la denture, en particulier vers l'arrière.
Un deuxième mode de réalisation est représenté sur la figure 7. La couronne 4 est ici montée pivotante autour du double actionneur 5 par l'intermédiaire d'un palier
130, tel qu'un palier (ou roulement) à aiguilles ou à rouleaux. Le palier est intercalé radialement entre la couronne 4 et le double actionneur 5.
Ainsi, les efforts radiaux générés par la couronne 4 peuvent être repris directement par le double actionneur 5. Ces efforts sont alors repris par le carter de boite de vitesse, ce qui permet de soulager l'arbre d'entrée de la boite de vitesse.
Le palier 130 est calé axialement par rapport à la couronne 4.
Pour ce faire, un épaulement 46e est formé sur la couronne et une bague élastique de blocage 47 est logée dans une gorge annulaire formée dans la couronne 4. La bague 47 et l'épaulement 46e sont agencés axialement de part et d'autre du palier 130. D'autres moyens de calage axial peuvent néanmoins êtres utilisés.
Plus précisément, le palier est intercalé radialement entre la couronne 4 et le boîtier 80 du double actionneur 5.
Ainsi, au niveau du dispositif d'embrayage, il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens particuliers pour reprendre les efforts radiaux générés par le second élément d'entrée de couple. Le système peut alors être dépourvu de la pièce de connexion 37 ou du roulement à double rangées de billes.
Pour son fonctionnement, le dispositif peut être actionné par tout autre moyen, par exemple par un système classique a fourchette ou par un autre actionneur.
Le double actionneur du type double CSC tel que décrit précédemment présente l'avantage d'être peu encombrant de se loger à l'intérieur de la couronne 4.
Ici, les surfaces de réaction des deux embrayages sont formées sur un même plateau central 301 . Dans un autre mode de réalisation non représenté, les surfaces de réaction peuvent être formées sur deux plateaux distincts montés solidaires en rotation.
Avec ce dispositif, lorsque le véhicule est propulsé par la machine électrique et à atteint une vitesse prédéterminée, il est aussi possible, grâce au couple venant de l'arbre d'entrée de boite de vitesse de démarrer le moteur thermique en embrayant le premier embrayage et le deuxième embrayage.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, le second élément d'entrée est une roue dentée agencée pour être entraînée par engrènement par la machine électrique du véhicule.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, le second élément d'entrée n'est pas entrainable par une courroie mais par une chaîne.
Selon un autre mode de réalisation, la portion cylindrique de la couronne comporte des rainures circulaires de façon à coopérer avec une courroie nervurée longitudinalement.
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.
L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.
Claims
1 . Dispositif de transmission de couple (10) pour véhicule hybride comprenant :
- un premier élément d'entrée de couple (E1 ) apte à être entraîné en rotation autour d'un axe X par un moteur à combustion du véhicule hybride,
- un second élément d'entrée de couple (E2) apte à être entraîné en rotation par une machine électrique,
- un dispositif d'embrayage (DE) agencé pour transmettre un couple à un arbre d'entrée de boite de vitesse du véhicule hybride, le dispositif d'embrayage comportant :
o un premier embrayage (1 ) apte à interrompre la transmission du couple entre le premier élément d'entrée de couple (E1 ) et l'arbre d'entrée d'une boite de vitesse du véhicule hybride,
o un deuxième embrayage (2) apte à interrompre la transmission du couple entre le second élément d'entrée de couple (E2) et l'arbre d'entrée de la boite de vitesse,
caractérisé en ce que le dispositif de transmission de couple comporte en outre un double actionneur (5) agencé pour actionner les premier et deuxième embrayages, le double actionneur comportant au moins une butée d'embrayage (6, 7) mobile pour actionner l'un parmi le premier et le deuxième embrayage, et au moins une partie du second élément d'entrée de couple (E2) est agencé radialement à l'extérieur d'au moins une partie du double actionneur.
2. Dispositif de transmission de couple (10) selon la revendication 1 dans lequel le dispositif d'embrayage (DE) comporte un organe intermédiaire (30) agencé pour transmettre un couple entre le premier embrayage et le deuxième embrayage, l'organe intermédiaire étant couplé en rotation avec le second élément d'entrée de couple (E2).
3. Dispositif de transmission de couple (10) selon la revendication précédente dans lequel le premier embrayage (1 ) est agencé de façon à transmettre un couple entre le premier élément d'entrée de couple (E1 ) et l'organe intermédiaire (30), le deuxième embrayage (2) comportant un élément de sortie de couple (S) agencé pour entraîner en rotation l'arbre d'entrée de boite de vitesse, le deuxième embrayage (2) étant agencé de façon à transmettre un couple entre l'organe intermédiaire (30) et l'arbre d'entrée de la boité de vitesse (70).
4. Dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications 2 à 3 dans lequel le premier embrayage (1 ) comporte un premier disque d'embrayage (1 1 ) et un premier plateau de pression (12) déplaçable, le premier disque d'embrayage (1 1 ) étant couplé au premier élément d'entrée de couple (E1 ) et agencé entre le premier plateau de pression (12) déplaçable et l'organe intermédiaire (30), et dans lequel le deuxième embrayage (2) comporte un deuxième disque d'embrayage (21 ) et un deuxième plateau de pression (22) déplaçable, le deuxième disque d'embrayage (21 ) étant agencé entre le deuxième plateau de pression (12) et l'organe intermédiaire (30).
5. Dispositif de transmission de couple (10) selon la revendication précédente dans lequel l'organe intermédiaire (30) comporte un plateau (301 ) central présentant deux surfaces de réaction, une première surface de réaction en vis-à-vis du premier disque d'embrayage (1 1 ), et une deuxième surface de réaction en vis-à- vis du deuxième disque d'embrayage (12).
6. Dispositif de transmission de couple (10) selon la revendication précédente dans lequel un palier, tel qu'un palier à roulements à double rangées de billes (139), est logé radialement à l'intérieur du plateau central (301 ), ce palier étant agencé pour être monté ajusté autour de l'arbre d'entrée de boite de vitesse du véhicule (70).
7. Dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications 4 à 6 dans lequel le double actionneur comporte une première butée d'embrayage (6) mobile pour actionner le premier embrayage (1 ) et une deuxième butée d'embrayage (7) mobile pour actionner le deuxième embrayage (2), le premier embrayage comportant une première liaison mécanique (14) agencée entre la
première butée d'embrayage (6) du double actionneur (5) et le premier plateau de pression (12) pour déplacer le premier plateau de pression (12) en fonction des déplacements de la première butée d'embrayage (6), la première liaison mécanique étant distincte du double actionneur, et le deuxième embrayage (2) comportant une deuxième liaison mécanique (24) agencée entre la deuxième butée d'embrayage (7) du double actionneur (5) et le deuxième plateau de pression (22) pour déplacer le deuxième plateau de pression (22) en fonction des déplacements de la deuxième butée d'embrayage (7), la deuxième liaison mécanique étant distincte du double actionneur.
8. Dispositif de transmission de couple (10) selon la revendication précédente dans lequel le double actionneur (5) comporte un premier vérin (61 ) et un deuxième vérin (62), la première butée d'embrayage (6) étant déplaçable par un premier piston mobile (63) du premier vérin (61 ) et la deuxième butée d'embrayage (7) étant déplaçable par un deuxième piston mobile (64) du deuxième vérin (62).
9. Dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications 2 à 8 dans lequel le second élément d'entrée de couple (E2) est fixé sur l'organe intermédiaire (30), par exemple avec des rivets (49).
10. Dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le second élément d'entrée de couple (E2) est formé par une couronne (4), la couronne (4) étant apte à être entraînée en rotation autour de l'axe X par la machine électrique.
1 1 . Dispositif de transmission de couple (10) selon la revendication précédente dans lequel la couronne comporte une portion d'entraînement (41 ) cylindrique agencée autour de l'axe de rotation X et une portion de fixation (42) s'étendant radialement depuis l'une des extrémités de la portion d'entraînement cylindrique (42).
12. Dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le second élément d'entrée de couple (E2) est monté pivotant autour du double actionneur par l'intermédiaire d'un palier (130), tel qu'un palier à aiguilles ou à rouleaux ou à billes, le palier (130) étant intercalé radialement entre le second élément d'entrée de couple (E2) et le double actionneur.
13. Dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel le double actionneur et le second élément d'entrée de couple (E2) sont agencés radialement à distance l'un de l'autre.
14. Système de transmission de couple pour véhicule hybride comprenant :
- un dispositif de transmission de couple (10) selon l'une des revendications précédentes, et
- un amortisseur comportant un organe d'entrée (31 ) apte à être monté sur un vilebrequin du véhicule hybride, un organe de sortie (34) apte à entraîner en rotation le premier élément d'entrée de couple (E1 ) du dispositif de transmission de couple (10), au moins un organe élastique (R) étant interposé entre l'organe d'entrée de l'amortisseur (31 ) et l'organe de sortie de l'amortisseur (34) et dans lequel le dispositif d'embrayage (DE) est agencé axialement entre l'amortisseur (AM) et le second élément d'entrée de couple (E2).
15. Système de transmission de couple selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de transmission de couple comporte une pièce de connexion (37) monté pivotante par rapport à l'organe de sortie de l'amortisseur (34), un palier (91 ) étant intercalé radialement entre la pièce de connexion (37) et l'organe de sortie de l'amortisseur (34).
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