Brevet FR2526105A1 — publié le 19831104

L'invention se rapporte à un embrayage, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant au moins en succes- sion axiale, un premier plateau, dit plateau de réaction ou volant, destiné à être solidarisé par des moyens de fixation à un premier arbre, en pratique un arbre menant, un disque de friction, destiné à être solidarisé en rotation à un deuxième arbre, en pratique un arbre mené, un deuxième plateau, dit plateau de pression, solidaire en rotation du plateau de réac- tion tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci, une pièce dite couvercle, solidaire en rotation du plateau de réaction et liée axialement à celui-ci, et des moyens élasti- ques qui, prenant appui sur le couvercle, sollicitent en per- manence le plateau de pression vers le plateau de réaction pour serrage axial du disque de friction entre les deux plateaux. Dans ce genre d'embrayage, dont le fonctionnement est bien connu, tout l'ensemble est rotatif, et, sauf aux moments rela- tivement brefs o arbres menant et mené sont désolidarisés par le retrait axial du plateau de pression obtenu par déformation des moyens élastiques, tourne à la vitesse de rotation de l'ar- bre menant Cette vitesse, pour les moteurs à explosions moder- nes, est admise à dépasser couramment î 00 tours seconde, soit 315 radians seconde L'accélération centrifuge correspondante est de 100 g à 1 centimètre de l'axe Il est clair que, compte tenu de ce que tout l'ensemble est tournant, le centrage et l'équilibrage de cet ensemble sont d'une importance extrême pour la fiabilité de cet organe. Par ailleurs, tout le mécanisme actif est situé dans une enceinte formée par le plateau de réaction et le couvercle En raison de la situation du disque de friction entre les plateaux de réaction et de pression, et de la solidarisation de ce dis- que de friction avec l'arbre mené, la solidarisation en rota- tion-du plateau de pression et du couvercle, ainsi que la soli- darisation axiale de ce dernier, avec le plateau de réaction s'effectue nécessairement par la périphérie, au-delà du diamè- tre extrême du disque de friction. L'assemblage de l'embrayage s'exécute sur un gabarit com- portant deux poupées coaxiales mobiles axialement l'une par rapport à l'autre, une poupée recevant le plateau de réaction et l'autre le couvercle Le disque de friction et les moyens élastiques, tels qu'un diaphragme sont montés sur des sim- bleaux, tandis que le plateau de pression est centré par l'ex- térieur Après quoi les poupées sont rapprochées pour fixer le couvercle surle plateau, le rapprochement mettant les moyens élastiques en pré-tension La fixation du couvercle sur le pla- teau de réaction et la liaison, mobile axialement, entre les plateaux de pression et de réaction sont déterminantes pour l'équilibrage de l'embrayage Cependant il est généralement nécessaire de parfaire l'équilibrage, par enlèvement localisé et contrôlé de matière. Il est clair que l'axe général de référence de l'embrayage est l'axe de l'arbre menant Toutefois cette référence n'est pas disponible lors de la construction de l'embrayage; aussi le plateau de réaction comporte un usinage d'accouplement, à tolérances serrées, qui définit une référence axiale secon- daire pour la construction de l'embrayage, tous les centrages lors de l'assemblage étant exécutés par rapport à cette réfé- rence secondaire. Classiquement l'assemblage du couvercle sur le plateau de réaction est exécuté en liant un rebord radial extérieur du couvercle avec une zone dressée du plateau de réaction par des éléments de fixation, tels des vis Or le couvercle, qui pré- sente une forme générale en cuvette à centre évidé, est exécuté par emboutissage d'un flan en tôle Le rebord de fixation est détouré, et sa face qui doit venir en contact avec le plateau de réaction est dressée Mais ces opérations, comme le montage sur la poupée du gabarit d'assemblage, s'exécutent avec le cou- vercle tenu dans des mors par sa surface externe, pratiquement brute d'emboutissage Il en résulte que les tolérances de cen- trage, en raison des reprises, sont nécessairement larges. L'influence des tolérances larges de centrage du couvercle sur l'équilibrage de l'embrayage monté n'est pas grave, et est ai- sément compensée par l'opération finale d'équilibrage Mais il est exclu que le couvercle soit pris comme référence pour le centrage d'autres organes de l'embrayage. Or la rationalisation de la structure de l'embrayage, ou l'adaptation de l'embrayage à un type de moteur déterminé, peu- vent rendre souhaitable la fixation d'organes sur le couvercle. Notamment lorsque la solidarisation en rotation du plateau de pression avec le plateau de réaction est obtenue par des lan- guettes fixées à des oreilles du plateau de pression, oreilles faisant saillie à travers des fenêtres du couvercle, ces lan- guettes sont ancrées sur des colonnettes entretoises rivées sur le couvercle Aussi le centrage du plateau de pression est maintenu par les languettes, pour lesquelles le couvercle n'of- fre pas une référence centrée. Egalement, il est courant que le plateau de réaction, ou volant, reçoive à sa périphérie une couronne dentée servant au démarrage du moteur Or la structure du moteur peut rendre né- cessaire de disposer la couronne de démarrage dans un plan dif- férent de celui du plateau de réaction Là encore il pourrait être plus rationnel de rapporter la couronne de démarrage sur le couvercle, si celui-ci constituait une référence de centrage. L'invention a pour objet un embrayage du genre défini pré- cédemment, o le centrage précis du couvercle est assuré à l'as- semblage. L'invention a également pour objet un embrayage de ce genre, o des organes de l'embrayage sont fixés sur le couver- cle. L'invention a encore pour objet un embrayage du genre dé- fini dont le montage est simplifié. A ces effets l'invention propose un embrayage, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant au moins, en succession axiale, un premier plateau, dit plateau de réaction, ou volant, destiné à être solidarisé, par des moyens de fixa- tion, à un premier arbre, en pratique un arbre menant, un dis- que de friction, destiné à être solidarisé en rotation à un deuxième arbre, en pratique un arbre mené, un deuxième plateau, dit plateau de pression, solidarisé en rotation au plateau de réaction taut en étant mobile axialement par rapport à celui- ci, une pièce dite couvercle, solidaire en rotation du plateau de réaction et liée axialement à celui-ci, et des moyens élas- tiques qui, prenant appui sur le couvercle sollicitent en per- manence le plateau de pression vers le plateau de réaction pour serrage axial du disque de friction entre les deux plateaux, caractérisé en ce que, le plateau de réaction présentant une périphérie cylindrique bordée, au moins du côté intérieur, par une portée annulaire dressée plane, le couvercle possède une jupe formant chambrage avec des surfaces internes ajustées sur la portée annulaire et la périphérie cylindrique du plateau de réaction. On sait que les ajustages avec une surface cylindrique et une surface en tranche plane dressée sont susceptibles d'excel- lente précision sans mise en oeuvre de procédés complexes d'u- sinage On obtient donc la garantie, à l'assemblage, que l'axe du couvercle, tel qu'il a été défini par usinage de la surface interne latérale et du fond du chambrage de la jupe, coïnci- dera avec l'axe du plateau de réaction, tel qu'il a été défini par l'usinage de la périphérie cylindrique et dela portée an- nulaire plane de ce plateau Bien entendu la distance entre l'appui prévu pour les moyens élastiques dans le fond de cou- vercle, et la face en regard du plateau de réaction est égale- ment bien définie Si des portées pour des organes d'embrayage ont été usinées sur le couvercle, soit lorsque ce couvercle était monté sur une machine pour l'usinage des surfaces du chambrage, soit éventuellement, en reprise, en utilisant le chambrage comme référence, on est pratiquement assuré que les organes, montés sur le couvercle, ne présenteront pas plus de faux rond ou de balourd que s'ils étaient montés sur le plateau de réaction. De préférence des zones de la jupe sont serties sur ce plateau de réaction Ce sertissage s'effectue en une seule opération alors que l'embrayage est sur son gabarit. La demande de brevet français N O 80 09341, publiée sous le N O 2 455 212, décrit un embrayage double, avec un mécanisme de désaccouplage entre l'arbre menant et le volant, précédant un embrayage plus classique entre le volant et l'arbre mené; cet embrayage est prévu pour permettre d'arrêter le moteur lorsque le véhicule roule sur sa lancée ou est immobilisé pour un court instant, l'énergie cinétique accumulée dans le volant permettant de relancer le moteu par r _ 7 chement du mécanisme de désaccouplage Le mécanisme Je désir m;plage comprend un plateau d'entraînement solidaire de l'arr-ioe menant 9 pincé entre deux plateaux de pression dont l'un est mobile axialement à l'intérieur d'une cage en cuvette tourillonnant sur l'axe de l'arbre menant, tandis que l'autre plateau de pression est emboîté dans un chambrage de la cage, et retenu dans ce cham- brage par une soudure ou par une sûreté représentée comme un sertissage. Il est remarquable que dans cette demande n O 80 09341 la retenue du plateau de pression dans un chambrage de la cage par sertissage, qui est d'ailleurs un mode d'assemblage connu en soi, ne correspond, ni dans sa structure, ni dans sa fonc- tion, à la disposition de la présente invention Le chambrage est usiné dans une partie tubulaire de la cage, dont il dimi- nue sensiblement l'épaisseur de paroi D'autre part le cham- brage ne fait pas fonction de référence intermédiaire pour le centrage d'organes de l'embrayage autre que le plateau de pression et la cage. Selon une première disposition, la périphérie du plateau de réaction présente des dépressions dans lesquelles la péri- phérie correspondante de la jupe est refoulée. En variante la jupe dépasse, au moins en certaines posi- tions, la périphérie du plateau de réaction et est rabattue sur la face externe de ce plateau Notamment la jupe peut com- porter des saillies espacées, qui forment des pattes rabattues. En disposition préférée, une couronne dentée dite couronne de démarrage est rapportée sur l'embrayage, soit sur le couver- cle, soit sur la face extérieure du plateau de réaction. 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 représente en coupe schématique un embrayage selon l'invention; les figures 2 A, 2 B, 2 C représentent divers modes de ser- tissage du couvercle sur le plateau de réaction; la figure 3 représente, en vue latérale, une variante de l'invention. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, l'embrayage comprend un plateau de réaction 3 dans son ensemble, rendu solidaire d'un arbre menant 1 par des moyens de fixation 2, dont la constitution ne sera pas évoquée ici On notera toutefois que l'arbre 1 s'engage par son extré- mité la dans un chambrage du plateau 3, en ajustement serré, pour assurer une coaxialité excellente de l'arbre 1 et du pla- teau 3 Ce plateau 3, qui est muni sur sa surface extérieure (par rapport à l'embrayage) d'ailettes 3 a de refroidissement, présente une face intérieure annulaire 3 b dressée plane et perpendiculaire à l'axe de rotation, et se termine par une sur- face cylindrique 3 c périphérique externe, centrée avec préci- sion sur l'axe On notera que la face 3 D et la surface 3 c peu- vent être exécutées par tournage. Sur la face 3 b du plateau de réaction 3 est appuyé un disque de friction 4, par une garniture 4 a, tandis qu'une gar- niture 4 b sur la face opposée du disque 4, porte sur un pla- teau de pression 5 Le disque de friction 4 comporte un moyeu 4 c, cannelé, et engagé sur des cannelures complémentaires 8 a d'un arbre mené 8 Celui-ci est centré par des paliers 8 b, co- axialement à l'arbre menant 1. Le plateau de pression 5, en frme générale de couronne, présente sur sa face opposée à celle qui porte sur la garniture 4 b un bourrelet annulaire 5 a, qui forme appui pour un dia- phragme 7 en acier à ressort, qui sollicite le plateau de pres- sion 5 vers le plateau de réaction 3 A cette fin le diaphragme 7 porte sur un jonc 6 a venu d'emboutissage du couvercle 6 Ce couvercle 6 vient s'emboîter par sa jupe 6 b, 6 c sur le plateau de réaction -3, comme il sera décrit en détail plus loin Une butée d'embrayage 7 a, insérée dans un évidement central du diaphragme 7, vient, de façon connue en soi, en tirant sur la périphérie interne de cet évidement central, relâcher l'effort exercé par le diaphragme 7 entre le jonc 6 a du couvercle 6, et le bourrelet Sa du plateau de pression 5, avec pour conséquence la libération du disque de friction 4. Le couvercle 6 présente, en trois zones de sa périphérie externe à espacement angulaire régulier, des fenêtres ménagées pour laisser passer respectivement trois oreilles 5 b en sail- lie à la périphérie du plateau de pression 5 A ces oreilles 5 b sont fixées, de manière usuelle, des languettes non représen- tées qui sont ancrées sur des pattes 6 d formées par relèvement radial de la tôle de couvercle 6, à partir des fenêtres. On notera que ces languettes assurent l'entraînement en rotation du plateau de pression 5, et autorisent un déplace- ment axial de ce plateau lors des processus d'embrayage/débra- yage et le centrage de ce plateau par rapport au couvercle. Comme on le verra mieux aux figures 2 A à 2 C, le couvercle 6 vient s'emboîter sur le plateau de réaction par une jupe comprenant un rebord 6 b s'étendant radialement vers l'exté- rieur, suivi d'un anneau cylindrique 6 c Les faces intérieures 6 f et 6 g respectivement du rebord 6 b et de l'anneau 6 c ont été usinées, respectivement dressée et alésée, avec précision pour s'ajuster sur la portée annulaire dressée 3 b, et la périphérie cylindrique 3 c du plateau de réaction, la face 6 f étant, bien entendu, parallèle au plan du jonc 6 a L'usinage des surfaces 6 f et 6 q peut être suivi, sans démontage du couvercle, d'un usinage des oreilles 6 d. Ainsi la jupe 6 b, 6 c forme un chambrage avec des surfaces internes 6 f, 6 g. Pour l'assemblage de l'embrayage, on assurera normalement le centrage du plateau de réaction 3, du disque de friction 4, du plateau de pression 5 (par les oreilles 5 b) et du diaphragme 7 sur une même poupée de gabarit, tandis que le couvercle 6 sera présenté par l'autre poupée avec un faible jeu radial, en sorte que le couvercle se centre de lui-même en s'emboîtant sur le plateau de réaction 3. Lorsque l'assemblage est correctement réalisé, le fond de chambrage 6 f étant en contact avec la face 3 b sur toute la pé- riphérie, on vient déformer la jupe 6 c, en des points choisis de lapériphérie, pour assurer une liaison en rotation et en translation irréversible et indéformable entre le plateau de réaction 3 et le couvercle 6 Selon la représentation de la figure 2 A, le plateau de réaction 3 comporte dans sa périphérie cylindrique 3 c des dépressions, ici des gorges 3 d étendues sui- vant la périphérie, et l'anneau de jupe 6 c est crevé en 60 pour former un bec engagé dans la gorge 3 d. Selon la représentation de la figure 2 B, l'anneau de jupe 6 c est prolongé par des pattes 61, qui sont rabattues sur la face extérieure du plateau de réaction 3. Selon la représentation de la figure 2 C, le plateau de réaction 3 comporte, dans l'angle entre sa périphérie cylindri- que 3 c et sa face extérieure des encoches biaises 63, ou une portée conique, dans lesquelles sont rabattues des pattes 62 dont la racine est située dans un plan intermédiaire entre les plans de faces du plateau de réaction 3 On notera que cette disposition assure une parfaite solidarisation en rotation du couvercle 6 et du plateau de réaction 3, même en présence de couples de torsion importants. En revenant à la figure 1, on voit que, sur les pattes 6 d du couvercle, est fixée une couronne de démarrage 9, soudée sur un voile 9 a, ce voile 9 a étant solidarisé avec les pattes 6 d par des rivets 6 e On comprendra que des usinages complémen- taires dans le voile 9 a et les pattes 6 d assurent le montage coaxial de la couronne 9 sur l'embrayage l'usinage des pattes 6 d ayant été exécuté en corrélation avec le chambrage du cou- vercle. Comme on le voit àla figure 3, la couronne de démarrage 9 peut également être solidarisée, par l'intermédiaire d'un voile embouti 9 b, avec la face extérieure du plateau de réac- tion Il va de soi que cette face extérieure du plateau de réaction doit être formée et usinée en conséquence. Bien-entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution Il en est ainsi, notamment de toutes les variantes qui intéres- sent des dispositions autres que l'assemblage du couvercle sur le plateau, ainsi que les modes de déformation du couvercle pour le sertissage. R E V E N D T C A T I O N S 1 Embrayage, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant au moins, en succession axiale, un premier plateau ( 3), dit plateau de réaction ou volant, destiné à être solidarisé, par des moyens de fixation ( 2), à un premier arbre ( 1), en pratique un arbre menant, un disque de friction ( 4), destiné à être solidarisé en rotation à un deuxième arbre ( 8), en pratique un arbre mené, un deuxième plateau ( 5), dit plateau de pression, solidarisé en rotation du plateau de réaction ( 3) tout en étant mobile a* réaction ( 3) et liée axialement à celui-ci, et des moyens élas- tiques ( 7) qui, prenant appui sur le couvercle ( 6) sollicitent en permanence le plateau de pression ( 5) vers le plateau de réaction ( 3) pour serrage axial du disque de friction ( 4) entre les deux plateaux, caractérisé en ce que, le plateau de réac- tion ( 3) présentant une périphérie cylindrique ( 3 c) bordée, au moins du côté intérieur, par une portée annulaire ( 3 b) dres- sée plane, le couvercle ( 6) possède une jupe ( 6 b, 6 c) formant chambrage avec des surfaces internes ( 6 f, 6 _g) ajustées sur la portée annulaire ( 3 b) et la périphérie cylindrique ( 3 c) du plateau de réaction ( 3). 2 Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que des zones ( 60, 61, 62) de ladite jupe ( 6 c) sont serties sur le plateau de réaction ( 3). 3 Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la périphérie ( 3 c) du plateau de réaction ( 3) présentant des dépressions ( 3 d), les parties en regard ( 60) de la jupe ( 6 c) sont refoulées dans ces dépressions. 4 Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la jupe ( 6 c) dépassant, au moins partiellement sur sa péri- phérie, la périphérie cylindrique ( 3 c) du plateau de réaction ( 3) est rabattue sur la face de ce plateau opposée à la portée annulaire ( 3 b). Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la jupe ( 6 c) dépasse le plateau de réaction ( 3) par des saillies espacées ( 61, 62) frmant pattes rabattues. 6 Embrayage selon une quelconque des revendications 1 i , comportant une couronne périphérique dentée ( 9) dite couron- ne de démarrage, solidaire d'un voile ( 9 a) rapporté sur l'em- brayage, caractérisé en ce que le voile ( 9 a) de couronne ( 9) est fixé sui le couvercle ( 6). 7 Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, comportant une couronne périphérique ( 9) di Le couronne de démarrage solidaire d'un voile ( 9 b), caractérisé en ce que le voile ( 9 b) est rapporté sur la face extérieure du plateau de réaction ( 3).