1 MECANISME D'EMBRAYAGE SEC POUR BOÎTE DE VITESSES DE VEHICULE AUTOMOBILE 1 DRY CLUTCH MECHANISM FOR MOTOR VEHICLE GEARBOX
La présente invention concerne un mécanisme d'embrayage sec pour boîte de vitesses automobile. Plus précisément, elle a pour objet un mécanisme d'embrayage comportant un plateau d'accueil d'un disque de friction relié à un volant moteur fixé sur le vilebrequin du moteur d'entraînement, un plateau de pression et un diaphragme élastique agissant sur celui-ci sous le contrôle d'une butée d'embrayage en vue du serrage et du relâchement du disque de friction entre les deux plateaux et relié à un arbre primaire de transmission. Cette invention trouve une application privilégiée, mais 15 non exclusive, sur une boîte de vitesses à deux embrayages, avec deux arbres primaires concentriques. Dans les boîtes de vitesses automatiques ou automatisées classiques, on utilise des embrayages humides, ou « hydrauliques », dont la fermeture est assurée par 20 l'établissement d'une pression hydraulique dans un circuit de commande. Ces embrayages sont généralement ouverts en absence de sollicitation, par exemple dans leur état stable et/ou dans un « mode refuge », où ils ne transmettent pas de couple. Leurs moyens d'actionnement sont en effet conçus pour qu'en cas 25 d'anomalie de pilotage, et notamment en cas de coupure de courant, les embrayages s'ouvrent. Ce n'est généralement pas le cas avec les embrayages secs placés en entrée de transmission, c'est-à-dire entre le moteur du véhicule et la boîte de vitesses. Selon une disposition 30 habituelle, les embrayages d'entrée de transmission sont fermés en position de repos, et s'ouvrent lorsque leur système de commande est activé. Sans sollicitation particulière, et en cas de panne ou de défaillance de leur système de commande, ces embrayages transmettent donc le couple entre le moteur et la 35 boîte. The present invention relates to a dry clutch mechanism for an automotive gearbox. More specifically, it relates to a clutch mechanism comprising a receiving plate of a friction disc connected to a flywheel fixed on the crankshaft of the drive motor, a pressure plate and an elastic diaphragm acting on that under the control of a clutch abutment for clamping and releasing the friction disc between the two plates and connected to a primary transmission shaft. This invention finds a preferred, but not exclusive, application on a two-clutch gearbox with two concentric primary shafts. In conventional automatic or automated transmissions, wet or "hydraulic" clutches are used, the closure of which is ensured by the establishment of hydraulic pressure in a control circuit. These clutches are generally open in the absence of stress, for example in their stable state and / or in a "safe mode", where they do not transmit torque. Their actuating means are indeed designed so that in the event of abnormal control, and especially in case of power failure, the clutches open. This is generally not the case with dry clutches placed in transmission input, that is to say between the vehicle engine and the gearbox. In a conventional arrangement, the transmission input clutches are closed in the home position, and open when their control system is activated. Without special solicitation, and in the event of failure or failure of their control system, these clutches transmit the torque between the engine and the box.
2 Cette disposition est en principe satisfaisante, lorsque l'ouverture est embrayage est commandée par le conducteur, par le relais de systèmes mécaniques et/ou hydrauliques, dont la fiabilité est assurée. This provision is in principle satisfactory, when the opening is clutch is controlled by the driver, by the relay of mechanical and / or hydraulic systems, whose reliability is ensured.
En revanche, elle peut s'avérer problématique avec des systèmes de commande pilotés, ou plus complexes. Le problème se pose donc avec les boîtes de vitesses automatisées, en particulier avec des boîtes à double embrayage sec. Le problème concerne non seulement la sécurité des passagers du véhicule, mais également la préservation de la boîte de vitesses en cas d'anomalie de fonctionnement. Ce problème devient crucial, lorsque les changements de rapport s'effectuent en déplaçant totalement, ou en partie, plusieurs embrayages de la boîte. Par la publication FR 2 849 127, on connaît un mécanisme d'embrayage sec classique, fixé directement sur le volant moteur. Son ouverture s'effectue sous la poussée d'une butée contre un diaphragme élastique qui permet alors à un plateau de pression de se dégager. La poussée de la butée est reprise par le volant moteur et le vilebrequin. Normalement, les durées de sollicitation sont courtes, et pour des régimes moteur peu élevés, (au ralenti la plupart du temps). Les efforts sont supportables par la butée axiale du vilebrequin. Si, pour des raisons de sécurité, on souhaite que la sollicitation de la butée ne soit pas répercutée sur le 25 vilebrequin, on prévoit d'autres dispositions. La publication WO 2009/003438, décrit notamment une boîte à double embrayage multidisque humide commandé par deux butées. Dans cette boîte, les efforts de butée d'embrayage sont repris par un roulement porté par une tôle fixée dans le carter 30 d'embrayage. Dans la publication EP 1 732 794, relative à un double embrayage sec commandé aussi par deux butées, les efforts de butée, ne sont pas repris non plus par le vilebrequin du moteur, mais par un roulement central porté par l'arbre primaire creux 35 des rapports pairs. - 3 - Ces deux solutions sont liées à des architectures de boîte très particulières. La présente invention vise à assurer, d'une façon universelle, la reprise des efforts de butée d'un embrayage sec 5 par la structure de la boîte. Dans ce but, elle propose que le plateau d'accueil du disque de friction de l'embrayage soit centré par un roulement, porté par un arbre primaire de boîte. Pour accroître la compacité de l'ensemble, l'invention 10 propose également qu'un manchon intermédiaire soit intercalé entre le roulement et l'arbre primaire. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le mécanisme proposé présente un manchon de transfert de mouvement sur un arbre de transfert de la transmission distinct 15 de l'arbre primaire. Cette dernière disposition permet notamment de transmettre le mouvement et le couple à un second embrayage, agencé à l'autre extrémité de la boîte. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de 20 la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures lA et lB sont deux coupes de l'embrayage avec le volant amortisseur en situation de fonctionnement classique : situation ouverte et friction « neuve » sur la 25 figure lA en partie haute, situation « fermé » et matériau de friction usé sur la figure lB, en partie basse, - et les figures figure 2A et 2B sont deux vues éclatées correspondant respectivement aux figures 1 A et lB. Le mécanisme d'embrayage sec illustré par les figures 30 comporte un plateau d'accueil 1, monté sur un roulement de centrage et de retenue 2, autour d'un arbre primaire 3 d'une boîte de vitesses (non représentée). L'arbre primaire 3 est creux. Il renferme un deuxième arbre primaire, ou arbre de transfert 4, qui s'étend à l'intérieur de l'arbre primaire 3. On the other hand, it can be problematic with piloted or more complex control systems. The problem therefore arises with automated gearboxes, in particular with dry dual-clutch gearboxes. The problem concerns not only the safety of the passengers of the vehicle, but also the preservation of the gearbox in case of malfunction. This problem becomes crucial, when the gear changes are made by moving totally, or in part, several clutches of the box. By the publication FR 2 849 127, there is known a conventional dry clutch mechanism, fixed directly to the flywheel. Its opening takes place under the thrust of a stop against an elastic diaphragm which then allows a pressure plate to disengage. The thrust of the stop is taken up by the flywheel and the crankshaft. Normally, the durations are short, and for low engine speeds (idle most of the time). The forces are bearable by the axial stop of the crankshaft. If, for safety reasons, it is desired that the biasing of the stop is not passed on to the crankshaft, provision is made for other arrangements. The publication WO 2009/003438 describes, in particular, a wet dual-disc clutch box controlled by two stops. In this box, the clutch abutment forces are taken up by a bearing carried by a sheet fixed in the clutch housing 30. In the publication EP 1 732 794, relating to a double dry clutch also controlled by two stops, the thrust forces are not taken over either by the crankshaft of the engine, but by a central bearing carried by the hollow primary shaft 35. peer reports. - 2 - These two solutions are linked to very particular box architectures. The present invention aims to ensure, in a universal manner, the recovery of the stop forces of a dry clutch 5 by the structure of the box. For this purpose, it proposes that the reception plate of the friction disc of the clutch is centered by a bearing, carried by a primary shaft of the box. To increase the compactness of the assembly, the invention also proposes that an intermediate sleeve is interposed between the bearing and the primary shaft. According to a particular embodiment of the invention, the proposed mechanism has a motion transfer sleeve on a transmission shaft 15 distinct from the primary shaft. This latter arrangement makes it possible in particular to transmit the movement and the torque to a second clutch, arranged at the other end of the box. The present invention will be better understood on reading the following description of a non-limiting embodiment thereof, with reference to the appended drawings, in which: FIGS. 1A and 1B are two clutch cuts. with the damping flywheel in a conventional operating situation: open position and "new" friction in FIG. 1A in the upper part, "closed" situation and used friction material in FIG. 1B, in the lower part, and FIGS. and 2B are two exploded views corresponding respectively to FIGS. 1A and 1B. The dry clutch mechanism illustrated in FIGS. 30 comprises a receiving plate 1, mounted on a centering and retaining bearing 2, around a primary shaft 3 of a gearbox (not shown). The primary shaft 3 is hollow. It encloses a second primary shaft, or transfer shaft 4, which extends inside the primary shaft 3.
4 Le plateau d'accueil 1 est relié à un volant amortisseur 11, par l'intermédiaire d'une tôle d'entraînement 7, liée au plateau 1 par des crans de d'entraînement d'embrayage 8. La tôle d'entraînement 7 est reliée par des ressorts d'amortissement 9 à un volant moteur 11 fixé sur le vilebrequin 12 du moteur. Le plateau d'accueil 1 fait face à un plateau de pression 6. Entre les deux plateaux 1 et 6 est disposé un disque de friction 13 relié à l'arbre primaire 3. Un diaphragme élastique 14 est en appui contre un couvercle 16 de l'embrayage, fixé sur le plateau d'accueil 1, et contre le plateau de pression 6. Le diaphragme 14 agit sous le contrôle d'une butée d'embrayage 17, coulissant sur un guide de butée 19 en appui sur le carter 21 de l'embrayage, en vue du serrage et du relâchement du disque de friction 13 entre les deux plateaux 1, 6. Elle est placée sous le contrôle de moyens de commande, automatisés ou non, non représentés sur les schémas. Le plateau d'accueil 1 est centré par un roulement 2 porté par l'arbre primaire 3. Le roulement 2 assure le centrage et la retenue du plateau d'accueil 1. Il permet à l'arbre 3, de reprendre les efforts axiaux de la butée d'embrayage 17, lorsque celle-ci exerce sa poussée sur le diaphragme 14. Un manchon intermédiaire 22 cannelé est intercalé entre le roulement 2 et l'arbre primaire 3. Le manchon 22 présente des cannelures intérieures 22a, coopérant avec des cannelures de l'arbre primaire. Le mécanisme d'embrayage présente un manchon de transfert de mouvement 23 sur l'arbre de transfert 4, et un flasque de liaison 24 entre le manchon 23 et le plateau d'accueil 1. Cette liaison permet de transférer le mouvement et le couple à un second embrayage (non représenté), par l'arbre 4. Le deuxième embrayage peut par exemple être agencé à l'autre extrémité de la boîte, dans le cas d'une boîte de vitesses à deux embrayages. Le fonctionnement du mécanisme d'embrayage est le suivant. Sur la figure lA, qui illustre sa position débrayée, le mécanisme est au repos. La butée 17, en contact avec l'extrémité du diaphragme 14, est repoussée par celui-ci contre le carter 21. Le disque de friction 13 ne transmet pas de couple entre le plateau d'accueil 1 et l'arbre primaire 3. Sur la figure lB, la butée 17 s'est déplacée vers la 5 gauche, en repoussant dans le même sens l'extrémité du diaphragme 14. Celui-ci plaque le plateau de pression 6 contre le disque de friction 13 qui est alors prisonnier entre les deux plateaux 1, 6. Le couple transite du volant moteur 11 sur l'arbre primaire 3, par l'intermédiaire du plateau d'accueil 1 et du disque de friction 13. L'embrayage est maintenu fermé tant que la butée 17 est maintenue en appui sur le diaphragme par ses moyens de commande. Dès que ces moyens sont relâchés, en particulier si l'embrayage passe dans un mode de fonctionnement « de refuge », le mécanisme s'ouvre, et retrouve sa situation de repos débrayée, de la figure lA. Enfin, il faut noter que dans l'application particulière de l'invention décrite ci-dessus, où le plateau d'accueil est solidaire d'un arbre de transfert vers l'autre extrémité de la boîte, le passage du couple sur cet arbre de transfert n'est jamais interrompu. 4 The receiving plate 1 is connected to a damping flywheel 11, via a drive plate 7, connected to the plate 1 by clutch drive notches 8. The drive plate 7 is connected by damping springs 9 to a flywheel 11 fixed on the crankshaft 12 of the engine. The receiving plate 1 faces a pressure plate 6. Between the two plates 1 and 6 is disposed a friction disc 13 connected to the primary shaft 3. An elastic diaphragm 14 bears against a cover 16 of the clutch, fixed on the receiving plate 1, and against the pressure plate 6. The diaphragm 14 acts under the control of a clutch abutment 17, sliding on an abutment guide 19 resting on the housing 21 of the clutch, for the purpose of tightening and releasing the friction disk 13 between the two plates 1, 6. It is placed under the control of control means, automated or not, not shown in the diagrams. The receiving plate 1 is centered by a bearing 2 carried by the primary shaft 3. The bearing 2 ensures the centering and retention of the receiving plate 1. It allows the shaft 3, to take the axial forces of the clutch abutment 17, when it exerts its thrust on the diaphragm 14. A splined intermediate sleeve 22 is interposed between the bearing 2 and the primary shaft 3. The sleeve 22 has inner grooves 22a cooperating with grooves of the primary shaft. The clutch mechanism has a motion transfer sleeve 23 on the transfer shaft 4, and a connecting flange 24 between the sleeve 23 and the receiving plate 1. This connection makes it possible to transfer the movement and the torque to a second clutch (not shown), by the shaft 4. The second clutch can for example be arranged at the other end of the box, in the case of a gearbox with two clutches. The operation of the clutch mechanism is as follows. In FIG. 1A, which illustrates its disengaged position, the mechanism is at rest. The abutment 17, in contact with the end of the diaphragm 14, is pushed by it against the housing 21. The friction disc 13 does not transmit torque between the receiving plate 1 and the primary shaft 3. On 1B, the abutment 17 has moved to the left, pushing the end of the diaphragm 14 in the same direction. This latter plate the pressure plate 6 against the friction disk 13 which is then trapped between two trays 1, 6. The couple transits from the flywheel 11 on the primary shaft 3, through the receiving plate 1 and the friction disc 13. The clutch is kept closed as the stop 17 is maintained resting on the diaphragm by its control means. As soon as these means are released, in particular if the clutch passes into a "refuge" mode of operation, the mechanism opens, and returns to its disengaged resting position, of FIG. Finally, it should be noted that in the particular application of the invention described above, where the docking tray is secured to a transfer shaft to the other end of the box, the passage of torque on the shaft transfer is never interrupted.