TITRE DE L'INVENTION : EMBRAYAGE DE COUPURE DE COUPLE POUR TRANSMISSION HYBRIDE

[1] La présente invention concerne un embrayage de coupure de couple, autrement appelé embrayage KO, notamment pour une transmission hybride de véhicule automobile, le véhicule automobile pouvant également être un véhicule dit industriel, ce dernier étant par exemple un poids lourd, un véhicule de transport en commun, ou un véhicule agricole.

[2] Dans le cadre d’un véhicule automobile, la transmission comprend généralement un moteur thermique, une boite de vitesses et un mécanisme d’embrayage reliant le moteur thermique à la boite de vitesses. Parfois un moteur électrique est accouplé à la transmission, de sorte que le véhicule fonctionne tantôt avec le moteur thermique, tantôt avec le moteur électrique ou parfois simultanément avec les deux moteurs électrique et thermique. Cette alternance de fonctionnement du moteur électrique et thermique au sein de la transmission hybride implique l’utilisation d’un embrayage de coupure disposé entre les deux moteurs.

[3] La demande de brevet US 2010/133026 AA décrit une transmission hybride comprenant un moteur thermique, un moteur électrique, une boite de vitesses automatique. Un embrayage de coupure de couple est intercalé dans le flux de couple d’entrainement entre le moteur électrique et la boite de vitesses. Dans cet exemple, l’embrayage de coupure de couple est de type multidisques fonctionnant dans un environnement humide. L’embrayage de coupure assure une alternance transmission de couple entre les deux motorisations de manière souple et fiable. Cette architecture de transmission hybride est cependant complexe à mettre en oeuvre et nécessite notamment la présence d’un circuit de lubrification et de refroidissement de l’embrayage de coupure de couple.

[4] Le rendement énergétique d’un tel embrayage fonctionnant dans un environnement humide est également réduit étant donné la présence de frottements internes associés au fluide de refroidissement, par exemple de l’huile, lorsque celui-ci est dans une phase de débrayage. Le fluide de refroidissement passant au travers des disques de friction créée un couple résistant qui se traduit par une émission de C02 supplémentaire produite par le véhicule.

[5] L’embrayage de coupure de couple décrit dans la demande de brevet FR2830589 A1 répond en partie au problème posé précédemment étant donné que ledit embrayage de coupure fonctionne dans un environnement à sec. Cependant, cet embrayage de coupure de couple n’est pas adapté pour des applications nécessitant de transmettre un couple moteur important et/ou de résister à de fortes sollicitations thermiques.

[6] La présente invention a pour objet de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages en proposant un nouvel embrayage de coupure de couple.

[7] Un but de l’invention est de réduire l’encombrement radial d’un tel embrayage de coupure de couple.

[8] Un autre but de la présente invention est d’augmenter la capacité de transmissibilité de couple d’un tel embrayage de coupure de couple.

[9] Un autre but de la présente invention est d’améliorer la capacité d’échange thermique avec l’air d’un tel embrayage de coupure de couple.

[10] Un autre but de l’invention est de préserver les performances électromagnétiques du moteur électrique placé dans la transmission hybride.

[11] Un autre but de l’invention est d’améliorer les performances énergétiques de la transmission hybride utilisant un tel embrayage de coupure de couple, notamment en réduisant les pertes par frottement au sein dudit embrayage.

[12] Dans ce but, l’invention propose un embrayage de coupure de couple pour transmission hybride de véhicule automobile, comprenant :

- un organe d’entrée de couple d’axe de rotation X ;

- des disques de friction couplés en rotation avec l’organe d’entrée de couple ;

- un plateau de réaction fixe axialement, un premier plateau de pression mobile axialement par rapport au plateau de réaction, un deuxième plateau de pression mobile axialement par rapport au plateau de réaction, les plateaux de pression et de réaction comprenant chacun au moins une face de frottement disposée axialement en regard des disques de friction ;

- une couronne externe de sortie de couple solidaire en rotation avec le plateau de réaction, ladite couronne externe étant agencée pour être raccordée à un rotor de machine électrique ; dans lequel le premier plateau de pression intercalé axialement entre le plateau de réaction et le deuxième plateau de pression comprend deux faces de frottement latéralement opposées, le ratio de la masse du premier plateau de pression divisée par la masse du deuxième plateau de pression étant strictement supérieur à 2.

[13] Cet embrayage de coupure de couple, selon l’invention, présente l’avantage d’augmenter le nombre de faces de fortement par l’emploi de deux plateaux de pression et de disques de friction et ainsi augmenter le couple d’entrainement transmissible au sein de l’embrayage de coupure. Le diamètre extérieur de l’embrayage de coupure de couple peut être réduit. Le ratio de masse M1 / M2 > 2 permet de maintenir la température entre les différents plateaux de pression à des valeurs compatibles avec la nature des matériaux employés pour les garnitures de frottement des disques de friction. Par exemple, un ratio de masse M1/M2 est supérieur à 2, ou supérieur à 2,5 garanti une température homogène des différentes faces de frottement de l’ensemble multidisques.

[14] Avantageusement, les disques de friction peuvent être couplés en rotation par cannelures avec l’organe d’entrée de couple.

[15] Avantageusement, l’organe d’entrée de couple peut être disposé radialement à l’intérieur du premier plateau de pression. De cette manière, l’embrayage de coupure de couple est compact radialement.

[16] De préférence, les disques de friction comprennent des garnitures de frottement fonctionnant dans un environnement à sec. Il n’est plus nécessaire de fournir un circuit de fluide de refroidissement spécifique pour l’embrayage de coupure de couple.

[17] Avantageusement, la couronne externe de sortie de couple peut être rapportée sur le plateau de réaction, ladite couronne externe pouvant comprendre une portée d’extension axiale recouvrant la périphérie externe des plateaux de pression, la portée d’extension axiale étant apte à recevoir le rotor de la machine électrique. De cette manière, le moteur électrique peut être placé radialement au-delà des plateaux de pression, idéalement dans un même plan axial. Cet empilage radial est cependant sans conséquence pour les performances du moteur électrique. La couronne externe assure une protection thermique entre la chaleur émise par la friction des disques sur les plateaux de pression et le rotor de la machine électrique. Les performances électromagnétiques de la machine électrique sont ainsi préservées.

[18] En variante, la couronne externe de sortie de couple peut être formée directement dans le plateau de réaction, ladite couronne externe pouvant comprendre une portée d’extension axiale recouvrant la périphérie externe des plateaux de pression, la portée d’extension axiale étant apte à recevoir le rotor de la machine électrique.

[19] Avantageusement, le plateau de réaction et l’un des deux plateaux de pression ou les deux plateaux de pression peuvent être raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires aptes à transmettre le couple et/ou à écarter les plateaux entre eux et/ou à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. De cette manière, pour le raccordement d’un plateau de pression, il est possible de choisir l’élément intercalaire optimisé pour la fonction que l’on veut lui attribuer. L’élément intercalaire peut être optimisé en terme de flambage dans la direction circonférentielle afin de transmettre plus de couple selon l’axe X. L’élément intercalaire peut être optimisé en terme de raideur afin d’écarter plus facilement les plateaux de pression entre eux. L’élément intercalaire peut être optimisé en terme de conductivité thermique afin de transmettre plus facilement la chaleur provenant de la face de frottement en direction d’autres composants de l’embrayage de coupure de couple.

[20] Avantageusement, un plateau de refroidissement additionnel peut être fixé solidairement sur la couronne externe, le plateau de refroidissement comprenant une face latérale disposée axialement en regard du deuxième plateau de pression, la face latérale du plateau de refroidissement et le premier plateau de pression étant raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires aptes à transmettre le couple et/ou à écarter les plateaux entre eux et/ou à transmettre la chaleur provenant de la face de frottement. De cette manière, il est possible de transmettre plus de couple au sein de l’embrayage, d’écarter plus facilement le premier plateau de pression ou encore de refroidir le premier plateau de pression par utilisation d’un plateau de refroidissement additionnel présent à proximité immédiate de l’embrayage de coupure de couple.

[21] Avantageusement, la face latérale du plateau de refroidissement et le deuxième plateau de pression peuvent être raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires aptes à transmettre le couple et/ou à écarter les plateaux entre eux et/ou à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. De cette manière, il est possible de transmettre plus de couple au sein de l’embrayage, d’écarter plus facilement le deuxième plateau de pression ou encore de refroidir le deuxième plateau de pression par utilisation d’un plateau de refroidissement additionnel présent à proximité immédiate de l’embrayage de coupure de couple.

[22] De préférence, le plateau de réaction, la couronne externe de sortie de couple et le plateau de refroidissement additionnel forment une enceinte circulaire close, les plateaux de pression de l’embrayage de coupure de couple comprenant des surfaces d’échanges thermiques adaptées à la convection avec l’air contenu dans le volume intérieur de l’enceinte circulaire close. De cette manière, la température au sein de l’embrayage de coupure de couple est régulée. Par exemple, la surface externe des plateaux de pression peut comprendre des bossages répartis circonférentiellement autour de l’axe X. Ou encore, la circonférence du premier plateau de pression peut recouvrir partiellement les disques de friction selon la direction axiale X. Ou encore, le premier plateau de pression peut comprendre des trous débouchants radialement depuis l’intérieur du plateau vers l’extérieur du plateau.

[23] De préférence, l’élément intercalaire peut être au moins une languette métallique comprenant deux extrémités, chaque extrémité étant rigidement fixée à l’un des plateaux de réaction, de pression ou de refroidissement, la languette métallique étant apte à transmettre le couple et à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Cet embrayage de coupure de couple, selon l’invention, présente l’avantage de réduire les pertes par frottement lors des phases de débrayage par l’utilisation de languettes métalliques disposées entre les plateaux de pression et de réaction. En phase d’embrayage, les languettes métalliques sont fléchies et accumulent de l’énergie qui sera restituée lors de la phase de débrayage suivante. L’écartement créé entre les plateaux de pression et de réaction par les languettes métalliques est suffisant pour éviter tous frottements intempestifs lors des phases de débrayage. Grâce aux extrémités fixées rigidement, les languettes métalliques possèdent une grande rigidité dans la direction circonférentielle. Lorsque le plateau de pression présente une température élevée, les languettes métalliques transfèrent la chaleur en provenance des faces chaudes de frottement vers un autre composant de l’embrayage de coupure dont la température est inférieure.

[24] De préférence, le couple d’entrainement en provenance d’un arbre moteur pénètre par l’organe d’entrée situé au centre de l’embrayage et ressort par la portée d’extension axiale de la couronne externe de sortie située radialement à l’extérieur de l’embrayage. De cette manière, le couple d’entrainement est transmis par des composants de l’embrayage ayant des formes simplifiées.

[25] De préférence, l’élément intercalaire peut être est au moins une lame élastique comprenant deux extrémités, une seule extrémité étant rigidement fixée à l’un des plateaux de réaction, de pression ou de refroidissement, l’autre étant en appui axial sur l’un des autres plateaux de réaction, de pression ou de refroidissement, la lame élastique étant apte à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Cet embrayage de coupure de couple, selon l’invention, présente l’avantage de réduire les pertes par frottement lors des phases de débrayage par l’utilisation de lames élastiques disposées entre les plateaux de pression et de réaction. L’écartement créé entre les plateaux de pression et de réaction par les lames élastiques est suffisant pour éviter tous frottements intempestifs lors des phases de débrayage. Lorsque le plateau de pression présente une température élevée, la lame élastique transfère la chaleur en provenance des faces chaudes de frottement vers un autre composant de l’embrayage de coupure dont la température est inférieure.

[26] De préférence, l’élément intercalaire peut être au moins une tresse métallique comprenant deux extrémités, chaque extrémité étant rigidement fixée à l’un des plateaux de réaction, de pression ou de refroidissement, la tresse métallique étant apte à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Cet embrayage de coupure de couple, selon l’invention, présente l’avantage d’améliorer la conductivité thermique entre les composants de l’embrayage. Lorsque le plateau de pression présente une température élevée, la tresse métallique transfère la chaleur en provenance des faces chaudes de frottement vers un autre composant de l’embrayage de coupure dont la température est inférieure.

[27] L’invention peut présenter l’une ou l’autre des caractéristiques décrites ci- dessous combinées entre elles ou prises indépendamment les unes des autres :

- le plateau de réaction peut être réalisé en fonte d’acier.

- le plateau de pression peut être réalisé en fonte d’acier.

- le plateau de pression peut être réalisé en tôle d’acier emboutie.

- la couronne externe de transmission de couple peut être réalisée en tôle d’acier emboutie.

- la couronne externe de transmission de couple peut être rapportée sur le plateau de réaction.

- le plateau de réaction peut être inséré dans la couronne externe de transmission de couple.

- la couronne externe de transmission de couple peut comprendre des orifices de fixation avec le rotor de la machine électrique.

- la couronne externe de transmission de couple et le plateau de réaction peuvent être réalisés dans des matériaux différents. De cette manière, il est possible de créer un pont thermique entre les deux composants de sorte que les performances électromagnétiques de la machine électrique soient préservées.

- l’organe d’entrée de couple peut comprendre un moyeu d’entrée et une portée d’extension axiale recevant une cannelure externe de transmission de couple coopérant avec une cannelure interne formée sur le disque de friction.

- l’organe d’entrée de couple peut être centré sur le plateau de réaction par l’intermédiaire d’un organe de roulement, par exemple un roulement à aiguilles ou un roulement à billes. - le moyeu d’entrée peut comprendre une section cannelée s’étendant axialement vers l’extérieur de l’embrayage et traversant le plateau de réaction par un orifice central.

- un premier disque de friction peut être disposé axialement entre le plateau de réaction et un premier plateau de pression, et un deuxième disque de friction peut être disposé axialement entre le premier plateau de pression et un deuxième plateau de pression.

- les premier et deuxième plateaux de pression peuvent être de formes annulaires et comprendre des pattes issues de matière depuis leurs périphéries externes, chaque patte servant de support aux languettes métalliques.

- l’élément intercalaire peut former à la fois une languette métallique et une lame élastique.

- les languettes métalliques ou les lames élastiques disposées entre le plateau de réaction et le premier plateau de pression forment un premier ensemble de raideur selon l’axe X.

- les languettes métalliques ou les lames élastiques disposées entre le premier plateau de pression et le deuxième plateau de pression forment un deuxième ensemble de raideur selon l’axe X.

- les languettes métalliques ou les lames élastiques disposées entre le plateau de réaction et le deuxième plateau de pression forment un troisième ensemble de raideur selon l’axe X.

- les languettes métalliques ou les lames élastiques disposées entre le plateau de refroidissement et le deuxième plateau de pression forment un quatrième ensemble de raideur selon l’axe X.

- les languettes métalliques ou les lames élastiques disposées entre le plateau de refroidissement et le premier plateau de pression forment un cinquième ensemble de raideur selon l’axe X.

- les languettes métalliques peuvent être fixées rigidement sur les pattes des plateaux de pression, par rivetage, par soudage ou assemblage vissé. - la languette métallique ou la lame élastique peut être fixée sur la patte du plateau de pression par deux points de fixation, par exemple deux rivets, deux points de soudure ou deux vis de fixation.

- les languettes métalliques formant le premier ensemble de raideur selon l’axe X peuvent être identiques aux languettes métalliques formant un deuxième ensemble de raideur selon l’axe X.

- le plateau de réaction peut comprendre des plots de fixation des languettes métalliques, les plots étant issus de matière ou rapportés.

- les plots de fixation du plateau de réaction peuvent être disposés radialement au-delà de la face de frottement.

- le plateau de réaction peut comprendre deux séries d’appuis axiaux formés sur les plots de fixation, la première série d’appuis étant agencée pour recevoir l’appui des languettes métalliques du premier plateau de pression et la deuxième série d’appuis étant agencée pour recevoir l’appui des languettes métalliques du deuxième plateau de pression.

- En phase d’embrayage, les appuis axiaux des languettes métalliques sur le plateau de réaction peuvent être décalés axialement par rapport aux appuis des languettes métalliques sur les plateaux de pression. De cette manière, les languettes métalliques sont fléchies et accumulent de l’énergie pouvant être restituée lors de la phase de débrayage.

- la première série d’appuis peut être décalée axialement par rapport à la deuxième série d’appuis.

- la première série d’appuis et la deuxième série d’appuis peuvent être disposées axialement sur un même plan.

- les languettes métalliques peuvent être réparties circonférentiellement autour de l’axe de rotation.

- la couronne externe de transmission de couple peut comprendre un rebord circulaire disposé à l’extrémité de la portée d’extension axiale, le rebord circulaire comprenant une face d’appui apte à recevoir l’appui axial d’un rotor de machine électrique. - la couronne externe de transmission de couple peut comprendre un rebord circulaire disposé à l’extrémité de la portée d’extension axiale, le rebord circulaire comprenant une face d’appui apte à recevoir l’appui axial d’un élément de transmission, par exemple un élément d’entrée d’un mécanisme à double embrayage humide.

- l’organe d’entrée de couple peut comprendre un moyeu cylindrique, la partie interne du cylindre recevant une cannelure d’entrée de couple et la partie externe du cylindre recevant une cannelure externe de transmission de couple coopérant avec une cannelure interne formée sur le disque de friction.

- la couronne externe de transmission de couple peut comprendre un flasque s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation et un moyeu de sortie de couple destiné à être raccordé à un élément de transmission, par exemple un mécanisme d’embrayage, un mécanisme à double embrayage ou un convertisseur de couple.

- l’embrayage de coupure de couple peut comprendre un actionneur d’embrayage apte à fermer l’embrayage lors des phases d’embrayage de sorte que le couple d’entrainement puisse être transmis depuis l’organe d’entrée de couple vers la couronne externe, l’actionneur d’embrayage étant en appui sur le deuxième plateau pression à l’aide d’un organe de transmission de force avec une transmission de l’effort presseur directement sur le deuxième plateau de pression sans démultiplication.

- l’actionneur d’embrayage peut être mobile en rotation avec le deuxième plateau de pression.

- l’actionneur d’embrayage peut être commandé de manière hydraulique ou pneumatique.

[28] Selon une variante de l’invention, les éléments intercalaires peuvent être des languettes métalliques ou des lames élastiques, les éléments intercalaires disposés entre le plateau de réaction et le premier plateau de pression forment un premier ensemble de raideur selon l’axe X, les éléments intercalaires disposés entre le premier plateau de pression et le deuxième plateau de pression forment un deuxième ensemble de raideur selon l’axe X, les éléments intercalaires disposés entre le plateau de réaction et le deuxième plateau de pression forment un troisième ensemble de raideur selon l’axe X, les premier, deuxième et troisième ensembles de raideur étant actionnés simultanément lors d’une phase de débrayage.

[29] L’invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, une transmission hybride pour véhicule automobile, comprenant un moteur thermique, une machine électrique concentrique à l’axe de rotation du moteur thermique et un embrayage de coupure de couple reprenant tout ou partie des caractéristiques mentionnées précédemment, l’organe d’entrée de couple étant couplé en rotation avec le moteur thermique et la couronne externe de transmission de couple étant couplée en rotation avec le rotor de la machine électrique.

[30] Cette transmission hybride, selon cet autre aspect de l’invention, présente l’avantage de réduire l’encombrement axial et d’améliorer les performances énergétiques du véhicule automobile.

[31] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure [Fig. 1] est une vue en coupe axiale d’une transmission hybride comprenant un embrayage de coupure de couple selon un premier mode de mise en oeuvre de l’invention ;

- la figure [Fig. 2] est une vue en coupe axiale d’une transmission hybride comprenant un embrayage de coupure de couple selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l’invention ;

- la figure [Fig. 3] est une vue isométrique en éclaté d’un embrayage de coupure de couple selon un troisième mode de mise en oeuvre de l’invention ;

- la figure [Fig. 4] est une vue de détail d’un embrayage de coupure de couple selon un quatrième mode de mise en oeuvre de l’invention ;

- la figure [Fig. 5] est une vue schématique d’un embrayage de coupure de couple selon l’invention ;

Dans la suite de la description et des revendications, on utilisera à titre non limitatif et afin d'en faciliter la compréhension, les termes « avant » ou « arrière » selon la direction par rapport à une orientation axiale déterminée par l’axe X principal de rotation de la transmission du véhicule automobile et les termes « intérieur / interne » ou « extérieur / externe » par rapport à l’axe X et suivant une orientation radiale, orthogonale à ladite orientation axiale.

[32] La figure 1 illustre un premier mode de mise en oeuvre d’un embrayage de coupure de couple 10. Dans l’exemple illustré sur la figure 1 , l’embrayage de coupure de couple 10 est intégré dans une transmission hybride 1 de véhicule automobile.

[33] La transmission hybride 1 comprend notamment un moteur thermique 2, un moteur électrique 50 concentrique à l’axe de rotation du moteur thermique et l’embrayage de coupure de couple 10 ayant pour fonction d’accoupler et de désaccoupler les deux moteurs lors des phases d’embrayage et de débrayage. L’embrayage de coupure de couple est de type multidisques et comprend notamment un premier disque de friction 13a disposé axialement entre un plateau de réaction 30 et un premier plateau de pression 21 , un deuxième disque de friction 13b disposé axialement entre le premier plateau de pression 21 et un deuxième plateau de pression 22.

[34] Dans ce premier mode de mise en oeuvre selon l’invention, l’embrayage de coupure de couple est de type bi-disques. Cet embrayage de coupure de couple fonctionne dans un environnement à sec dans lequel la circulation d’air entre les faces de frottement assure le refroidissement de l’embrayage.

[35] Le premier plateau de pression 21 comprend deux faces de frottement 211 a, 211 b disposées axialement en regard des disques de friction 13a, 13b.

[36] Le deuxième plateau de pression 22 comprend une face de frottement 221 disposée axialement en regard du disque de friction 13b.

[37] Le plateau de réaction 30 comprend une face de frottement 31 disposée axialement en regard du disque de friction 13b. Le plateau de réaction est raccordé sur le rotor 51 de la machine électrique 50 par l’intermédiaire d’une couronne externe 40 de transmission de couple. Dans cet exemple, la couronne externe 40 est rapportée sur le plateau de réaction par l’intermédiaire d’une liaison rivetée. [38] Dans cet exemple de mise en œuvre de l’invention, l’embrayage de coupure de couple comprend un plateau de refroidissement 60 additionnel fixé solidairement sur la couronne externe 40. Le plateau de refroidissement 60 comprend une face latérale 61 disposée axialement en regard du deuxième plateau de pression 22.

[39] L’embrayage de coupure de couple 10 forme un ensemble unitaire qui est supporté en rotation sur la transmission hybride par l’intermédiaire d’un couvercle de fermeture 4 et d’un carter 3 de la boite de vitesse et d’organes de roulement, de type roulement à billes. Le couvercle de fermeture 4 supporte également le stator 52 de la machine électrique 50. Le couvercle de fermeture 4 est rapporté sur le carter 3 de la boite de vitesses.

[40] Un mécanisme à double embrayage humide 62 est connecté à la sortie de l’embrayage de coupure de couple 10. Ce mécanisme à double embrayage humide 62 est représenté schématiquement et transmet le couple d’entrainement en provenance de la couronne externe 40 de transmission de couple aux arbres menés concentriques A1 , A2 de la boite de vitesses. Le mécanisme à double embrayage 62 est commandé pour accoupler sélectivement le couple d’entrainement au premier arbre A1 mené et au deuxième arbre A2 mené. Le mécanisme à double embrayage humide est contenu dans une enceinte 63 fermée comprenant un fluide de refroidissement dont la température est régulée. Le fluide de refroidissement de l’embrayage humide est dispersé par centrifugation sur les parois de l’enceinte fermée avant de retourner dans un réservoir de collecte. L’enceinte fermée comprend notamment une paroi formée par la face latérale 61 du plateau de refroidissement 60. La face latérale 61 est donc maintenue froide par le fluide de refroidissement.

[41] L’organe d’entrée de couple 11 comprend un moyeu d’entrée présentant une section cannelée s’étendant axialement vers l’extérieur de l’embrayage et traversant le plateau de réaction 30 par un orifice central. L’organe d’entrée de couple 11 comprend également une portée d’extension axiale 12 recevant une cannelure externe 121 de transmission de couple coopérant avec une cannelure interne 14a, 14b formée sur les disques de friction 13a, 13b. Chaque disque de friction comprend un support métallique recevant des garnitures de frottement. Le support métallique comprend une portée d’extension axiale recevant la cannelure interne 14a, 14b. L’organe d’entrée de couple 11 est centré sur le plateau de réaction 30 par l’intermédiaire d’un organe de roulement, de type roulement à aiguilles.

[42] Comme illustré sur la figure 1 , l’organe d’entrée de couple 11 est distinct du premier plateau de pression 21 et du deuxième plateau de pression 22.

[43] L’embrayage de coupure de couple 10 a pour principale fonction de redémarrer le moteur thermique. Dans ce cas, le couple de redémarrage provient du moteur électrique qui est transmis à l’arbre du moteur thermique par la fermeture de l’embrayage de coupure de couple. Les valeurs de couple transmis sont par exemple de l’ordre de 50 à 150 Nm. Cette opération peut être répétée un grand nombre de fois dans un temps limité, ce qui produit un échauffement des faces de frottement des plateaux de pression de l’embrayage.

[44] Dans la phase de roulage du véhicule automobile, l’embrayage de coupure de couple 10 a pour autre principale fonction de transmettre le couple d’entrainement du moteur thermique vers la boite de vitesses. Les valeurs de couple d’entrainement transmis sont par exemple de l’ordre de 250 à 500 Nm. Le couple d’entrainement en provenance de l’arbre moteur 2 pénètre par l’organe d’entrée de couple 11 situé au centre de l’embrayage et ressort par la couronne externe 40 de transmission de couple. La couronne externe 40 comprend une portée d’extension axiale 41 située radialement à l’extérieur de l’embrayage.

Cette portée d’extension axiale 41 est couplée au rotor 51 de la machine électrique et au plateau de refroidissement 60 additionnel. La couronne externe 40 est raccordée directement au rotor de la machine électrique. La couronne externe 40 comprend notamment un rebord circulaire 42 disposé à l’extrémité de la portée d’extension axiale, le rebord circulaire 42 comprenant des faces d’appui aptes à recevoir l’appui axial du rotor de la machine électrique et du plateau de refroidissement 60. La couronne externe 40 comprend des orifices de fixation 43 formés sur le rebord circulaire 42. L’assemblage du rotor 51 sur le plateau de refroidissement 60 se fait par un assemblage vissé 53, les vis 53 passant au travers des orifices de fixation 43.

[45] Cette portée d’extension axiale 41 recouvre la périphérie externe des plateaux de pression et forme, conjointement avec la face de frottement 31 du plateau de réaction 30 et le plateau de refroidissement 60, une enceinte circulaire close qui entoure les faces de frottement de l’ensemble multidisques. La couronne externe 40 assure une protection thermique entre la chaleur émise par la friction des disques sur les plateaux de pression et le rotor 51 de la machine électrique. Pour maintenir une température acceptable au niveau des faces de frottement lors de sollicitations thermiques sévères, il est important que le ratio de la masse M1 du premier plateau de pression 21 divisée par la masse M2 du deuxième plateau de pression 22 soit strictement supérieur à 2. Autrement dit, la masse M1 du premier plateau de pression 21 est strictement supérieure à deux fois la masse M2 du deuxième plateau de pression 22 de sorte que la température entre les différents plateaux de pression est maintenue à des valeurs compatibles avec la nature des matériaux employés pour les garnitures de frottement des disques de friction 13a, 13b. Selon l’invention, un ratio de masse supérieur à 2, par exemple supérieur à 2,5 permet d’augmenter l’inertie thermique du premier plateau de pression de l’embrayage de coupure de couple. Pour optimiser le comportement thermique de l’embrayage de coupure de couple, les plateaux de pression 21 , 22 comprennent des surfaces d’échanges thermiques adaptées à la convection avec l’air contenu dans le volume intérieur de l’enceinte circulaire close.

[46] L’ouverture et la fermeture de l’embrayage de coupure de couple 10 est assuré par un actionneur d’embrayage 70 mobile en rotation avec le deuxième plateau de pression 22. L’actionneur d’embrayage 70 comprend un piston d’actionnement logé dans une chambre annulaire. L’actionneur d’embrayage 70 est en appui directement sur le deuxième plateau pression à l’aide d’un organe de transmission de force 71. L’organe de transmission de force 71 est de forme annulaire et présente une grande rigidité selon l’axe X. L’organe de transmission de force 71 est en appui dans une gorge annulaire 224 formée sur une des faces du deuxième plateau de pression 22. La transmission de l’effort presseur se fait directement sur le deuxième plateau de pression 22 sans démultiplication. L’actionneur d’embrayage peut être commandé de manière hydraulique, ou pneumatique.

[47] Comme illustré sur la figure 1 , l’embrayage de coupure de couple fonctionne dans un environnement à sec. Afin d’écarter suffisamment les plateaux de pression des disques de friction lors de la phase de débrayage, le plateau de réaction 30 et le premier plateau de pression 21 sont raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires 16a réalisés sous la forme de languettes métalliques aptes à transmettre le couple, à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement.

[48] Avantageusement, le plateau de refroidissement 60 et le deuxième plateau de pression 22 sont raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires 16d réalisés sous la forme de languettes métalliques aptes à transmettre le couple, à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Le raccordement de la languette métallique 16d sur le plateau de refroidissement 60 refroidit par le fluide de refroidissement du mécanisme à double embrayage humide 62 permet d’améliorer le refroidissement du deuxième plateau de pression 22. Les languettes métalliques, par exemple réalisées en acier ou dans un autre matériau conducteur, ont un coefficient de conductivité thermique favorable pour le transfert de chaleur émise par la face de frottement du deuxième plateau de pression 22 vers un composant ayant une température inférieure.

[49] Les éléments intercalaires 16a disposés entre le plateau de réaction 30 et le premier plateau de pression 21 forment un premier ensemble de raideur K1 selon l’axe X et les éléments intercalaires 16d disposés entre le plateau de refroidissement 60 et le deuxième plateau de pression 22 forment un quatrième ensemble de raideur K4 selon l’axe X.

[50] Lors de la phase de débrayage, les premier et quatrième ensembles de raideur K1 , K4 sont actionnés simultanément. Grâce à leurs flexions, les languettes métalliques 16a, 16d exercent des efforts axiaux qui écartent les plateaux de pression 21 , 22 lorsque l’effort presseur de l’actionneur d’embrayage 70 diminue ou devient presque nul. L’écartement créé entre les plateaux de pression et de réaction est suffisant pour éviter tous frottement intempestifs lors des phases de débrayage.

[51] Chaque plateau de pression 21 , 22 comprend des languettes métalliques 16a, 16d réparties circonférentiellement autour de l’axe de rotation X. [52] Comme cela est illustré sur la figure 1 , les languettes métalliques sont fixées rigidement sur les plateaux de réaction, de pression et de refroidissement par rivetage. Des rivets de fixation 19 plaquent les languettes métalliques 16a du premier ensemble de raideur K1 sur le plateau de réaction 30. Des rivets de fixation 25 plaquent les languettes métalliques 16d du quatrième ensemble de raideur K4 sur la face latérale 61 du plateau de refroidissement 60.

[53] On va maintenant décrire en référence à la figure 2, un embrayage de coupure de couple 10 selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l’invention dans lequel le plateau de refroidissement 60 est raccordé avec les premier et deuxième plateaux de pression 21 , 22 par des éléments intercalaires 16 aptes à transmettre le couple et/ou à écarter les plateaux entre eux et/ou à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement.

[54] Afin d’écarter suffisamment les plateaux de pression 21 , 22 des disques de friction 13a, 13b lors de la phase de débrayage, le plateau de refroidissement 60 et le premier plateau de pression 21 sont raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires 16e réalisés sous la forme de languettes métalliques aptes à transmettre le couple, à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement.

[55] Avantageusement, le plateau de refroidissement 60 et le deuxième plateau de pression 22 sont raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires 16d réalisés sous la forme de lames élastiques aptes à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Le raccordement de la lame élastique 16d sur le plateau de refroidissement 60 refroidit par le fluide de refroidissement du mécanisme à double embrayage humide 62 permet d’améliorer le refroidissement du deuxième plateau de pression 22. Les lames élastiques, par exemple réalisées en acier ou dans un autre matériau conducteur, ont un coefficient de conductivité thermique favorable pour le transfert de chaleur émise par la face de frottement du deuxième plateau de pression 22 vers un composant ayant une température inférieure.

[56] Les éléments intercalaires 16e disposés entre le plateau de refroidissement 60 et le premier plateau de pression 21 forment un cinquième ensemble de raideur K5 selon l’axe X et les éléments intercalaires 16d disposés entre le plateau de refroidissement 60 et le deuxième plateau de pression 22 forment un quatrième ensemble de raideur K4 selon l’axe X.

[57] Lors de la phase de débrayage, les quatrième et cinquième ensembles de raideur K4, K5 sont actionnés simultanément. Grâce à leurs flexions, les lames élastiques 16d et les languettes métalliques 16 e exercent des efforts axiaux qui écartent les plateaux de pression 21 , 22 lorsque l’effort presseur de l’actionneur d’embrayage 70 diminue ou devient presque nul. L’écartement créé entre les plateaux de pression et de réaction est suffisant pour éviter tous frottement intempestifs lors des phases de débrayage.

[58] Chaque plateau de pression 21 , 22 comprend des languettes métalliques 16d, 16e réparties circonférentiellement autour de l’axe de rotation X.

[59] Comme cela est illustré sur la figure 2, les languettes métalliques 16 e sont fixées rigidement sur le plateau de réaction et le plateau de refroidissement par rivetage. Des rivets de fixation 25 plaquent les languettes métalliques 16 e du cinquième ensemble de raideur K5 sur le plateau de refroidissement 60. Des rivets de fixation 17 plaquent les languettes métalliques 16d du quatrième ensemble de raideur K4 sur la face latérale 61 du plateau de refroidissement 60.

[60] La lame élastique 16d comprend deux extrémités, une seule extrémité est rigidement fixée au premier plateau de pression, l’autre est en appui axial sur le plateau de refroidissement 60. La lame élastique 16d ne transmet donc pas de couple.

[61] Egalement, le plateau de refroidissement 60 et le deuxième plateau de pression 22 sont raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires 16f réalisés sous la forme d’une tresse métallique aptes à transmettre la chaleur provenant de face de frottement. Le raccordement de la tresse métallique 16f sur le plateau de refroidissement 60 refroidit par le fluide de refroidissement du mécanisme à double embrayage humide 62 permet d’améliorer le refroidissement du deuxième plateau de pression 22. La tresse métallique 16f, par exemple réalisée par tressage de fils d’acier, de cuivre ou d’autres matériaux conducteurs, a un coefficient de conductivité thermique favorable pour le transfert de chaleur émise par la face de frottement du deuxième plateau de pression 22 vers un composant ayant une température inférieure. La tresse métallique 16f est souple et par voie de conséquence ne transmet pas de couple et ne constitue pas un ensemble de raideur.

[62] La tresse métallique 16f peut être fixées rigidement sur le plateau de pression et le plateau de refroidissement par rivetage, soudage ou par assemblage vissé.

[63] Dans ce deuxième mode de mise en oeuvre de l’invention, la couronne externe 40 comprenant une portée d’extension axiale 41 forme une seule et même pièce avec le plateau de réaction 30.

[64] On va maintenant décrire en référence à la figure 3, un embrayage de coupure de couple 10 selon un troisième mode de mise en oeuvre de l’invention dans lequel le plateau de réaction 30 est raccordé avec les premier et deuxième plateaux de pression 21 , 22 par des éléments intercalaires 16 aptes à transmettre le couple et/ou à écarter les plateaux entre eux et/ou à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement.

[65] L’embrayage de coupure de couple 10 comprend un premier plateau de pression comportant deux faces de frottement 211 a, 211 b disposées axialement en regard des disques de friction 13a, 13b et un deuxième plateau de pression comportant une face de frottement 221 disposée axialement en regard du disque de friction 13b.

[66] L’embrayage de coupure de couple 10 comprend également un plateau de réaction 30 comportant une face de frottement 31 disposée axialement en regard du disque de friction 13b. Le plateau de réaction est raccordé sur le rotor 51 de la machine électrique 50 par l’intermédiaire d’une couronne externe 40 de transmission de couple. La couronne externe 40 est rapportée sur le plateau de réaction par une liaison rivetée.

[67] Le premier plateau de pression 21 est de forme annulaire et comprend des pattes 212 issues de matière depuis la périphérie externe, chaque patte 212 servant de support aux languettes métalliques 16a. Les languettes métalliques 16a disposées entre le plateau de réaction 30 et le premier plateau de pression 21 forment un premier ensemble de raideur K1 selon l’axe X.

[68] Le deuxième plateau de pression 22 est aussi de forme annulaire et comprend des pattes 222 issues de matière depuis la périphérie externe, chaque patte 222 servant de support aux languettes métalliques 16c. Les languettes métalliques 16c disposées entre le plateau de réaction 30 et le deuxième plateau de pression 22 forment un troisième ensemble de raideur K3 selon l’axe X.

[69] Comme cela est illustré sur la figure 3, les languettes métalliques sont fixées rigidement sur les pattes des plateaux de pression par rivetage. En variante non représentée, la fixation des languettes sur les pattes de plateau peut être réalisée par soudage ou par assemblage vissé. Des rivets de fixation 15 plaquent les languettes métalliques 16a du premier ensemble de raideur K1 sur les pattes 212 du premier plateau de pression 21. Des rivets de fixation 17 plaquent les languettes métalliques 16c du troisième ensemble de raideur K3 sur les pattes 222 du deuxième plateau de pression 21.

[70] Dans ce troisième mode de réalisation, les languettes métalliques 16a formant le premier ensemble de raideur K1 sont identiques aux languettes métalliques 16c formant le troisième ensemble de raideur K3.

[71] Le plateau de réaction 30 comprend des plots 32 de fixation des languettes métalliques, les plots 32 étant issus de matière. Les plots de fixation formés directement dans le plateau de réaction sont disposés radialement au-delà de la face de frottement 31.

[72] Le plateau de réaction comprend deux séries d’appuis axiaux 33, 34 formés sur les plots 32 de fixation, la première série d’appuis 33 étant agencée pour recevoir l’appui des languettes du premier plateau de pression et la deuxième série d’appuis 34 étant agencée pour recevoir l’appui des languettes du deuxième plateau de pression. Avantageusement, la première série d’appuis 33 et la deuxième série d’appuis 34 sont disposées axialement sur un même niveau. De cette manière, il est possible de réaliser le plateau de réaction par une seule opération de tournage, sans obligation de fraiser les séries d’appuis.

[73] Avantageusement, lors de la phase d’embrayage, les appuis axiaux 33, 34 des languettes métalliques sur le plateau de réaction 30 sont décalés axialement par rapport aux appuis des languettes métalliques sur les plateaux de pression 21 , 22. De cette manière, les languettes métalliques sont fléchies et accumulent de l’énergie pouvant être restituée lors de la phase de débrayage suivante. Des rivets de fixation 19 plaquent les languettes métalliques 16a, 16c sur les première et deuxième séries d’appuis axiaux 33, 34.

[74] Avantageusement, le premier ensemble de raideur K1 et le troisième ensemble de raideur K3 sont disposés axialement dans un même plan. De cette manière, il est possible d’augmenter la taille des pattes du premier plateau de pression et ainsi augmenter sa masse M1 du premier plateau de pression par rapport à la masse M2 du deuxième plateau de pression.

[75] En variante non représentée, la première série d’appuis peut être décalée axialement par rapport à la deuxième série d’appuis.

[76] Afin de garantir un écartement axial homogène entre les plateaux lors de la phase de débrayage, des répartiteurs de levée 18 sont fixés sur des pattes additionnelles 213 du premier plateau de pression 21. Les répartiteurs de levée 18 sont en appui au milieu des languettes métalliques 16 du troisième ensemble de raideur K3, ainsi le déplacement axial du premier plateau de pression est réglé sur le déplacement axial du deuxième plateau de pression. Le déplacement axial du deuxième plateau de pression 22 est deux fois plus grand que le déplacement axial du premier plateau de pression 21.

[77] Avantageusement, les pattes 212 servant de support aux languettes métalliques et les pattes additionnelles 213 sont disposées angulairement entre les plots de fixation du plateau de réaction 30. De cette manière, il est possible d’augmenter la masse M1 du premier plateau de pression 21 sans augmenter son épaisseur et ainsi obtenir le ratio de la masse M1 du premier plateau de pression 21 divisée par la masse M2 du deuxième plateau de pression 22 supérieur à 2. Le comportement thermique de l’embrayage de coupure de couple 10 est ainsi amélioré.

[78] On va maintenant décrire en référence à la figure 4, un embrayage de coupure de couple 10 selon un quatrième mode de mise en oeuvre de l’invention dans lequel le premier plateau de pression 21 est raccordé avec le deuxième plateau de pression 22 par des éléments intercalaires 16b aptes à transmettre le couple et à écarter les plateaux entre eux et à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Dans cet exemple, l’élément intercalaire 16b forme à la fois une languette métallique et une lame élastique. La languette métallique et la lame élastique disposées entre le premier plateau de pression 21 et le deuxième plateau de pression 22 forment un deuxième ensemble de raideur K2 selon l’axe X. La raideur globale en N/mm du deuxième ensemble de raideur K2 selon l’axe X peut être adaptée en fonction de l’espace disponible entre les plateaux de pression.

[79] De manière avantageuse, l’élément intercalaire 16b est fixé sur la patte du premier plateau de pression 21 par deux points de fixation, par exemple deux rivets 15. En variante, les points de fixation peuvent être deux points de soudure ou deux vis de fixation.

[80] On va maintenant décrire en référence à la figure 5, un embrayage de coupure de couple 10 selon un cinquième mode de mise en oeuvre de l’invention dans lequel le plateau de réaction 30, le premier plateau de pression 21 , le deuxième plateau de pression 22 et le plateau de refroidissement sont raccordés entre eux par l’intermédiaire d’éléments intercalaires 16a, 16b, 16c, 16d, 16 e,

16f aptes à transmettre le couple et/ou à écarter les plateaux entre eux et/ou à transmettre la chaleur provenant des faces de frottement. Les éléments intercalaires peuvent être des languettes métalliques, des lames élastiques ou encore des tresses métalliques. Selon ce cinquième mode de réalisation, on comprend qu’il est possible de combiner tous les ensembles de raideur entre eux. Ainsi, un embrayage de coupure de couple selon l’invention peut intégrer deux, ou trois, ou quatre ou cinq ensembles de raideur selon l’axe X dans un même mode de mise en oeuvre.

[81] L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d’être décrit. On comprend qu’il est possible de combiner tous les ensembles de raideur entre eux. Ainsi, un embrayage de coupure de couple selon l’invention peut intégrer deux, ou trois, ou quatre ou cinq ensembles de raideur selon l’axe X dans un même mode de mise en oeuvre.