Brevet FR2507719A1 — publié le 19821217

La présente invention se rapporte à un mécanisme d'em- brayage, notamment pour véhicules automobiles, du genre com- portant sur un arbre mené, en Particulier l'arbre d'entrée d' une boite de vitesses, solidaire en rotation de celui-ci une friction coopérant avec un mécanisme porté par un arbre menant, en particulier le vilebrequin d'un moteur de propulsion, avec d'une part, un ensemble plateau de pression, diaphragme, cou- vercle, et d'autre part un plateau de réaction. L'invention concerne plus particulièrement les mécanismes de ce genre comportant un ensemble plateau de pression- diaphragme-couvercle prémonté pour faciliter le montage. L'invention propose une construction perfectionnée de tels mécanismes avec pour but de procurer une grande facilité deémontage conjointement avec une simplification du mécanisme et une structure particulièrement compacte et fiable de celui- ci. Selon un de ses aspects principaux l'invention propose un ensemble prémonté de plateau de pression avec diaphragme et couvercle adapté à être fixé par le couvercle en bout d'ar- bre menant au moyen d'une pluralité de vis réparties autour de l'axe de cet arbre, des trous étant ménagés dans le plateau de pression pour le passage de ces vis. Cette disposition offre la possibilité d'une fixation économique, facile et rapide de l'ensemble complètement pré- monté en bout de l'arbre d'un vilebrequin par exemple, sans aucun outillage spécialisé et en un minimum de temps. Pour le montage ensuite du plateau de réaction pouvant avantageusement former le volant avec la couronne de démarrage à sa périphérie, une série de vis de fixation sont fixées, par exemple par soudure sous la tête, sur le pourtour du couvercle. Le plateau de pression est avantageusement aménage pour recevoir directement en son centre la poussée de la tige de débrayage et pour collecter les fuites d'huiles en protégeant la friction. Pour le sous-ensemble comportant le couvercle et le pla- teau de pression associé à ses languettes d'entraînement il est avantageusement prévu un montage du type baïonnette avec des rivets de fixation à colonnette pourvue d'un épaulement de butée assurant une limitation de la distension du diaphragme et donc du plateau de pression en position de stockage. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d' exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un embrayage monté; la figure 2 est une vue en élévation de face selon la flèche II de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation selon la flèche III de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne brisée IV-IV de la figure 2; la figure 5 est une vue de détail en coupe selon le plan V-V de la figure 2. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée, une friction d'embrayage 10 porté par un disque porte garnitu- re 11 se trouve prise entre un plateau de pression 12 et un plateau de réaction 13 portant à sa périphérie la couronne de démarrage 14 Le plateau de pression 12 se trouve constamment sollicité en direction du plateau de réaction 13 par un dia- phragme 15 dont la partie périphérique 15 a formant rondelle Belleville se trouve en appui sur un couvercle 16 fixé au pla- teau de réaction 13 par un certain nombre de boulons 17 La plage centrale globalement plane 18 du couvercle est adaptée à se fixer au moyen d'une série de vis 19 sur le moyeu 20 d'un arbre menant, en l'occurence le vilebrequin d'un moteur d'en- traînement Autour de la plage centrale 18 le couvercle pré- sente une zone 21 globalement tronconique évasée de' raccorde- ment à une zone 22 d'appui de basculement du diaphragme for- mant pour celui-ci une cuvette de centrage de faible profon- deur entourée d'un rebord 23 d'orientation radiale bordé al- ternativement le long de sa périphérie de zones 24 de fixation sur le plateau de réaction 13, alternant avec des plages 25 d'accouplement au plateau de pression 12 En regard de chacune des zones de fixation 24 le rebord 23 porte les vis de deux boulons 17, la tête 17 a de ces vis étant, selon une disposi- tion avantageuse de l'invention, fixée par soudure sur la face externe du couvercle Chacune des plages 25 d'accouplement comporte, d'une part, un trou 26 de passage de rivet (voir aussi figure 5) au centre d'une pastille circulaire 27 légère- ment déportée axialement par emboutissage en direction du pla- teau de pression 12; ladite zone d'accouplement 25 comporte, d'autre part, à une certaine distance du trou 26 précité une lumière 28 en forme de trou de serrure destinée à constituer l'un des éléments d'un assemblage à baïonnette sur lequel on reviendra ci-après. Dans la forme de réalisation représentée il est prévu trois plages d'accouplement 25 alternant avec trois zones de fixation 24 Chacune des plages d'accouplement 25 est adaptée à coopérer avec une patte d'accouplement 35 (figure 2) ména- gée à cet effet sur la périphérie du plateau de pression 12. Une languette d'entraînement 30 est attelée de manière connue en soi entre chaque patte 35 du plateau de pression et chaque plage 25 du couvercle Une extrémité de chaque languette 30 est fixée au moyen d'un rivet 31 sur la pastille 27 ménagée à cet effet sur la zone d'accouplement 25 (voir notamment fi- gure 5) L'autre extrémité de la languette 30 est attelée au moyen d'un rivet 32 sur la patte 35 adjacente du plateau de pression, ce rivet se prolongeant par une colonnette cylin- drique 33 à tête élargie et épaulement 34 Cet épaulement est adapté à passer dans la partie d'entrée, ici circulaire, du trou de serrure 28 tandis que le corps cylindrique de la co- lonnette 33 est adapté à s'emboîter dans l'extension latérale plus étroite dudit trou 28. On notera comme une disposition particulière à l'inven- tion le fait que, d'une part, la pastille 27 portant le rivet de fixation de la languette d'entraînement 30 sur le couvercle se trouve déportée en direction du plateau de pression, tandis que sur le plateau de pression la patte 35 de fixation de la même languette 30 se trouve légèrement déportée axialement de son côté en direction du couvercle et plus particulièrement de la zone d'accouplement 25 de celui-ci. Cette disposition a pour effetde placer les languettes d'entraînement 30 dans un plan pratiquement perpendiculaire à l'axe du mécanisme de sorte qu'en fonctionnement normal, comportant rotation dans le sens de la flèche F sur la figure 2, elles assurent l'entraînement du plateau de pression 12 à partir du couvercle avec une orientation pratiquement tangen- tielle Cette disposition ménage les languettes en réduisant leur cambrage maximal tout en réduisant l'encombrement axial. Le plateau de pression 12 réalisé de préférence par em- boutissage à la presse, comporte de son côté, de manière glo- balement concentrique en position de service avec la zone en cuvette 22 du couvercle 16, une partie centrale 36 déportée axialement par emboutissage en direction du couvercle, partie dite coupelle, avec une zone périphérique d'orientation glo- balement axiale de raccordement à une plage annulaire 37 glo- balement perpendiculaire à l'axe dans laquelle est formé par emboutissage un bourrelet 38 formant ligne de contact et ap- pui de basculement pour les doigts 39 du diaphragme 15 La plage annulaire 37 est suivie en direction radiale vers l'in- térieur d'une plage oblique 40 percée d'une série de lumières 41 et aboutissant à une zone centrale 42 de fond de cuvette. Au centre de cette zone centrale est ménagée une empreinte 43 destinée à recevoir la poussée de la tige 44 de commande de débrayage Dans la zone périphérique 36 de la partie ainsi formée en cuvette du plateau de pression ont été percées une série de lumières 45 et sur le pourtour intérieur de cette zone périphérique 36 a été formée par emboutissage une gorge ou gouttière 46 faisant office de collecteur d'huile. En position de service une lumière 41 se trouve placée en regard de chacune des vis 19 de fixation de couvercle sur le moyeu 20 du vilebrequin et le diamètre de ces lumières 41 correspond au diamètre de la tête de ces vis 19 de manière à permettre le passage d'une telle vis à travers chacune desdi- tes lumières Ces têtes de vis 19 sont avantageusement du type à six pans creux, permettant de limiter le diamètre des lumiè- res 41. Il convient d'observer que les lumières 45 ainsi que la gorge 46 sont usinées dans le plateau de pression avant embou- tissage de celui-ci, ce qui explique la déformation visible sur la coupe des figures 1 et 4 de la forme de section de ces lumières; on voit en effet que ces lumières présentent une section de passage allant en s'évasant depuis le côté situé en regard du disque porte-garniture 11 jusqu'au côté situé en regard du couvercle 12. Le disque porte garniture 11 est engagé de manière usuel- le, libre en rotation dans les limites d'un débattement angu- laire déterminé sur un moyeu 50 lui-même monté à cannelures en 51 en bout de l'arbre mené 52, en l'occurence l'arbre d' entrée d'une boite de vitesses. Le disque 11 est solidarisé au moyen de colonnettes 53 avec une rondelle de guidage 54, disque 11 et rondelle 54 étant disposés-de part et d'autre d'un voile de moyeu 55 En- tre l'ensemble formé par le disque 11 et la rondelle 54, d'une part, et le voile de moyeu 55, d'autre part, un accouplement élastique est réalisé par une série de ressorts 56 dits de torsion interposés circonférentiellement En outre, des ron- delles de frottement 57, 58 interposées entre le voile de moyeu 55 et le disque 11, d'une part, et la rondelle de guida- ge 54, d'autre part, assurent de manière usuelle l'amortisse- ment de l'accouplement élastique ainsi réalisé. Une gorge annulaire 60 est ménagée sur la face frontale du moyeu 50 autour du bout d'arbre 52 dans l'axe duquel est ménagé le passage de coulissement de la tige 44 de commande de débrayage Une gorge annulaire 60 a est aménagée, d'autre part, sur le diamètre extérieur du moyeu 50. On notera enfin la présence en soi usuelle de trous ou lumières de centrage destinés à faciliter le montage de méca- nisme: on voit ainsi sur la figure 2, dans la plage annulaire 37 du plateau de pression 12 une encoche 61 partant de la lu- mière 41 A et destinée à permettre le passage d'un pion de cen- trage (non représenté) vers un trou de centrage 62 du couver- cle (voir aussi figure 4). On appréciera la simplicité du mécanisme ainsi réalisé et les facilités offertes tant à sa fabrication qu'au montage et à l'entretien. L'assemblage de l'ensemble couvercle-diaphragme-plateau de pression tel qu'illustré à la figure 2 est notamment faci- lité par le système adopté à baïonnettes Les languettes 30 étant préalablement fixées aux pattes 35 du plateau 12 par les rivets 32 portant les colonnettes 33, et le diaphragme 15 étant emboîté dans la zone 22, il suffit d'engager ces colon- nettes dans les trous de serrure 28, les pousser au fond des extensions de ceux-ci et terminer le montage par la pose des rivets 31 de fixation sur les pastilles 27 adjacentes du cou- vercles dans lequel on aura préalablement mis en place le diaphragme 15 Dès lors, les épaulements 34 des colonnettes venant buter sur la partie étroite des trous de serrure 28 empêchent la complète distension du diaphragme en position de stockage, ce qui évite toute détérioration des languettes 30. La fixation au vilebrequin de l'ensemble ainsi assemblé est rendue possible au moyen des vis 19 qui passent dans les trous 41 aménagés à cet effet dans le plateau de pression. L'ensemble de la friction peut de son côté être prémonté sur le moyeu 51 dans l'attente du bout d'arbre 52 qui pourra s'y engager ultérieurement par coulissement sur son accouple- ment 51 à cannelures. Après centrage de la friction sur le plateau de pression 12 au moyen d'un outil approprié il suffit dès lors de pré- senter le volant 13-14 avec ses trous de fixation en regard des vis 17 Le fait que la tête 17 A de celles-ci soit déjà fixée par soudure au couvercle facilite d'autant plus la mise en place du volant que le plateau 12 demeurant retenu à pro- ximité du couvercle par les épaulements de butée 34, la lon- gueur des vis 17 est largement suffisante pour que, après en- gagement du plateau 13 la mise en place des rondelles et écrous de serrage puisse s'effectuer sans problème, en parti- culier sans la nécessité d'exercer la moindre pression sur le plateau Il suffit de serrer tous les boulons 17 pour termi- ner, après retrait des outils de centrage, par la mise en pla- ce de la boîte de vitesses par engagement du bout d'arbre 52 dans le guidage à cannelures 51 du moyeu 50. En fonctionnement, la tige de débrayage 44 pousse direc- tement sur le plateau de pression 12 Les fuites d'huile en provenance notamment du passage de la tige de débrayage sont captées d'abord dans la gorge 60 ménagée à cet effet en façade du moyeu 50 de la friction Elles sont centrifugées ensuite à l'intérieur de la coupelle 36 du plateau de pression o elles se trouvent recueillies dans la gorge périphérique 46 pour s'échapper enfin par les trous radiaux 45 vers l'exté- rieur du plateau o elles ne risquent plus d'atteindre la friction 10 La gorge annulaire 60 a contribue aussi à empêcher les fuites d'huile d'arriver aux garnitures de frottement de la friction 10, en les dirigeant vers la gorge 46. Il convient de souligner l'extrême simplicité et la structure compacte du mécanisme ainsi constitué Cette comma- cité résulte notamment de la pénétration du moyeu 50 porteur de la friction à l'intérieur de la coupelle 36 du plateau de pression 12 et de la pénétration de cette coupelle elle-même à l'intérieur de la cuvette 22 du couvercle La fixation du mécanisme par le couvercle en bout de l'arbre menant, en par- ticulier du vilebrequin du moteur, permet un dégagement avan- tageux du volant constitué par le plateau de réaction 13 et la couronne de démarrage 14, facilitant l'accessibilité de cette dernière. Il convient de noter la structure avantageuse du couver- cle 16 réalisée par emboutissage avec une pluralité de nervu- res 16 A d'orientation générale radiale assurant le raidisse- ment dudit couvercle sans pièce supplémentaire C'est dans une partie radialement extérieure par rapport à ces nervures et non affectée par celles-ci que l'on trouve la zone 22 d' appui de basculement. Un mécanisme d'embrayage ainsi conçu se prête donc avan- tageusement à l'équipement des véhicules légers, notamment de motocyclettes. L'invention n'est bien entendu pas limitée aux détails de la forme de réalisation qui vient d'être décrite à titre d'exemple, mais en embrasse toutes variantes à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Mécanisme d'embrayage notamment pour véhicules auto- mobiles du genre comportant sur un arbre mené une friction in- terposée entre un ensemble prémonté, plateau de pression, dia- phragme-couvercle et un plateau de réaction liés à un arbre menant, caractérisé en ce que ledit ensemble prémonté ( 12, 15, 16) est fixé par le couvercle ( 16) en bout de l'arbre menant ( 20) au moyen d'une pluralité de vis ( 19) réparties autour de l'axe de cet arbre, des trous ( 41) étant ménagés dans le pla- teau de pression ( 12) pour le passage de ces vis. 2 Mécanisme selon la revendication 1, avec sur le pour- tour du couvercle une pluralité de plages de fixation par bou- lons d'un plateau de réaction, caractérisé en ce que chacune des vis des boulons de fixation ( 17) du plateau de réaction ( 13) adaptées à passer dans des trous aménagés sur le plateau de réaction, ont une tête ( 17 A) solidarisée avec le couvercle. 3 Mécanisme selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le couvercle ( 16) présente une zone en cuvette ( 22) adaptée à servir de logement par emboîtement pour le diaphrag- me ( 15), cette cuvette présentant un fond globalement tronco- nique autour d'une partie centrale ( 18) globalement plane formant plage de fixation en bout d'un moyeu ( 20) d'arbre menant. 4 Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau de pression ( 12) présente par emboutissage en position globalement concentrique par rapport à la cuvette du couvercle une coupelle ( 36) s'étendant vers l'intérieur de la dite cuvette, le fond de cette coupelle étant percée d'une rangée circulaire de lumières ( 41) de passage de vis de fixa- tion. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond de la coupelle présente au centre d'une plage cen- trale ( 42) une empreinte ( 43) de réception de la tige de com- mande de débrayage ( 44). 6 Mécanisme selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par l'aménagement en bordure de la coupelle ( 36) d'une rangée circulaire de trous ( 45) s'ouvrant intérieurement sur une gorge annulaire de collecte d'huile ( 46). 7 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'en position de service un moyeu ( 50) porteur de la friction est adapté à s'étendre à l'inté- rieur de la coupelle ( 36) du plateau de pression et présente sur le pourtour de sa face frontale une gorge ( 60-) de collec- te de fuites d'huile. 8 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, avec entre couvercle et plateau de pression un accouple- ment à languettes d'entraînement s'étendant en direction sen- siblement tangentielle entre une pluralité de plages d'accou- plement réparties sur la périphérie du couvercle et une plu- ralité correspondante de pattes radiales ménagées sur le pour- tour du plateau de pression, caractérisé en ce que chaque languette ( 30) s'étend entre une patte ( 35) déportée en direc- tion du couvercle et une pastille ( 27) déportée en direction du plateau. 9 Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que la fixation des languettes comportant des rivets ( 31, 32), chaque rivet ( 32) de fixation sur une patte ( 35) du plateau ( 12) comporte une colonnette ( 33) à épaulement de butée ( 34) coopérant avec une lumière ( 28) en trou de serrure ménagée dans une plage d'accouplement associée ( 25) du couvercle.