Brevet FR2622656A1 — publié le 19890505

I Ensemble d'embrayage à friction La présente invention concerne un ensemble d'embrayage à friction constitué d'un embrayage de séparation entre le vilebrequin d'un moteur à combustion interne et une masse d'inertie montée rotative, et d'un embrayage de démarrage et de changement de vitesse entre la masse d'inertie et un arbre de boîte de vitesses, les deux embrayages étant actionnables successivement au moyen d'un système de débrayage méca- nique commun, l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse étant actionnable dans une première plage de course de débrayage, et 0 l'embrayage de séparation étant actionnable dans une deuxième plage de course de débrayage, faisant suite à la première dans la course de débrayage. On connaît, par exemple, un tel ensemble d'embrayage à friction par la demande de brevet allemand DE-2 931 515. Dans cet ensemble connu d'embrayage à friction, on utilise un système de débrayage qui actionne successivement les deux embrayages. Pour cela, pour une part, on utilise un embrayage à diaphragme de type "poussé" avec des leviers de débrayage supplémentaires et, pour une autre part, le mouvement de débrayage est transmis par l'intermédiaire d'une tringle dans l'arbre creux de boîte de vitesses. Dans tous les cas, des mécanismes de leviers relativement complexes sont prévus, au moins pour la transmission du processus de débrayage à l'embrayage de séparation. La présente invention a donc pour but d'améliorer un ensemble d'embrayage à friction du type connu, de manière à ce que soient néces- saires le moins d'éléments constructifs, les plus simples possibles, tout en garantissant un fonctionnement fiable et une grande longévité. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que: a) l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse est réalisé sous la forme d'un embrayage à diaphragme en construction "tirée", avec une butée de mouvement de débrayage dirigée en éloignement du moteur à combustion interne, b) le ressort diaphragme de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse est disposé sur le c8té du plateau de pression associé qui est opposé au moteur à combustion interne et s'appuie, par la périphérie exté- rieure, sur un élément constructif solidaire du carter et, par l'intermédiaire d'un plus petit diamètre, sur, un cercle d'application prévu sur le plateau de pression et, c) lors du processus de desserrage, le ressort diaphragme vient s'appliquer, sur le côté opposé au plateau de pression, une fois accomplie la course à vide, approximativement dans la région du cercle d'application contre un ensemble de bague de débrayage qui -entourant extérieurement le plateau de pression- agit sur l'embrayage de séparation en vue de son desserrage. En configurant l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse en embrayage à diaphragme "tiré", on assure la présence de peu d'éléments constructifs, avec un faible encombrement. Dans le même temps, ce type d'embrayage est particulièrement peu susceptible d'usure au niveau des points d'application mutuels du ressort diaphragme et du plateau de pression ou, selon le cas, du carter. Par la disposition correspon- dante du ressort diaphragme -application par l'intermédiaire d'un cercle d'application médian sur le côté du plateau de pression qui est opposé au moteur à combustion interne, et application par la périphérie extérieure contre le carter-, ainsi que par la disposition d'une bague de débrayage à distance du cercle d'application, il est possible, à l'aide d'un même système de débrayage -à savoir le ressort diaphragme-, tant d'entreprendre l'action sur l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse que -avec une course de débrayage augmentée d'une manière correspondante- d'actionner l'embrayage de séparation par l'intermédiaire de la bague de débrayage. Cette configuration selon l'invention de l'ensemble d'em- brayage à friction apporte une forme de construction compacte et un actionnement simple, les différentes manoeuvres étant facilement maîtri- sables, attendu qu'elles correspondent à des éléments d'embrayage déjà fabriqués en série. La forme de réalisation choisie est insensible aux ré- gimes élevés, attendu que le ressort diaphragme est un élément constructif en soi fermé. De plus, des surfaces d'application étendues sont présentes dans les deux directions axiales. Une usure éventuelle apparaissant au niveau de ces régions d'application ne modifie rien aux rapports de dé- brayage. Selon une configuration supplémentaire de l'invention, il est avantageux que le plateau de pression de l'embrayage de séparation soit sollicité par l'intermédiaire d'une rondelle-ressort en direction du moteur à combustion interne et que des goujons de traction s'étendent du plateau de pression dans la bague de débrayage et soient munis d'éléments de réglage. On obtient ainsi, avec des éléments constructifs simples, une transmission directe de la force de débrayage du ressort diaphragme au plateau de pression de l'embrayage de séparation. Les éléments de réglage prévus sous la forme d'écrous sont aisément accessibles par le côté boîte de vitesses. Le volant d'inertie peut en outre comprendre, entre autres élé- ments, un carter magnétique monté rotatif sur le vilebrequin entre les embrayages et le moteur à combustion interne, lequel carter magnétique fait partie d'un générateur de démarrage à inertie, et présente simultané- ment une face de friction pour le disque d'embrayage de l'embrayage de séparation. Par l'intermédiaire de ce carter magnétique, il est ainsi possible d'accélérer les éléments rotatifs du volant d'inertie et de mettre en marche le moteur à combustion interne par l'intermédiaire de l'em- brayage de séparation. Selon une configuration supplémentaire, la structure de l'ensemble d'embrayage à friction est déterminée, dans le sens axial, à savoir -que sont disposés à la suite de la face de friction -en s'éloignant du moteur à combustion interne- les éléments constructifs suivants: disque d'embraya- ge et plateau de pression de l'embrayage de séparation, rondelle-ressort, plateau de contre-pression de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse, disque d'embrayage et plateau de pression de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse, ressort diaphragme et bague de débrayage. Cette structure permet d'obtenir un mode de construction peu encombrant, avec un très faible nombre d'éléments individuels, de mode de construction simple. L'invention va être maintenant décrite plus en détails, à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur l'unique figure du dessin annexé. L'unique figure du dessin annexé est une vue en coupe longitudi- nale d'un ensemble d'embrayage à friction, les différents éléments -à l'exception du carter 6 du moteur à combustion interne et des éléments du système de débrayage 5- étant montés rotatifs autour de l'axe de rota- tion commun 33. L'entraînement s'effectue par l'intermédiaire du vile- brequin 3 du moteur à combustion interne. Un tourillon 30 est fixé sur le vilebrequin 3 par l'intermédiaire de vis de fixation 28. Les vis de fixation 28 fixent simultanément le disque d'embrayage 8 de l'embrayage de sépa- ration 1. Deux paliers à roulements 31, qui portent le boîtier magnétique 14, sont disposés à distance entre eux sur la périphérie extérieure du tourilion 30. La fixation axiale du bottier magnétique 14 a lieu par l'inter- médiaire du couvercle 29. Sur le diamètre intérieur du boîtier magnétique 14 sont disposés des aimants 15 en vis-à-vis desquels se trouvent des bobines 16 qui sont elles-mêmes disposées fixement sur Je carter 6. Ce système d'aimants 15 et de bobines 16 peut être utilisé tant comme démar- reur que comme alternateur. L'embrayage de séparation I et l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse 2 sont disposés dans la région du côté du carter magnétique 14 qui est oppose au moteur à combustion interne. Le carter magnétique 14 présente une face de friction 18, pour serrer les garnitures de friction du disque d'embrayage 8. Le plateau de pression associé 25 est monté solidairement en rotation, mais en mobilité axiale, sur les éléments de carter de l'ensemble d'embrayage à friction. Ces éléments de carter comprennent le plateau de contre-pression 17 ainsi que le carter d'embrayage 19. Une rondelle-ressort 26 est disposée entre le plateau de contre-pression 17 et le plateau de pression 25. Le disque d'embrayage 7 de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse 2 est disposé entre le plateau de contre-pression 17 et le plateau de pression 20. Le plateau de pression 20 est lui-aussi disposé solidairement en rotation, mais en mobilité axiale, dans le carter d'embrayage 19. Le disque d'embrayage 7 est monté solidairement en rotation sur l'arbre de boîte de vitesses 4, par l'intermédiaire d'une denture. L'arbre 4 s'étend jusqu'à l'intérieur du tourillon 30 o il est monté par l'intermédiaire du palier pilote32. Le plateau de pression 20 de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse 2 est commandé par un ressort diaphragme 9 qui s'appuie, par sa périphérie extérieure, sur le carter d'embrayage 19, par l'intermédiaire d'une bague d'appui 12 et, sur un plus petit diamè- tre, par l'intermédiaire du cercle d'application 11, contre le plateau de pression 20. En-outre, une bague de blocage 13 est disposée dans le carter d'embrayage 19 en vue du blocage du ressort diaphragme. Les doigts élas- tiques 10 du ressort diaphragme 9 s'étendent radialement vers l'intérieur et un système de débrayage 5 s'engage derrière elles. Pour introduire le mouvement de débrayage, le système de débrayage 5 est déplacé en éloignement de l'ensemble d'embrayage à friction, dans le sens de la flèche F, par une fourchette de débrayage non représentée. Radialement à l'exté- rieur du plateau de pression 20, plusieurs goujons de traction 22 sont prévus répartis sur la périphérie dans le carter d'embrayage 19, lesquels, d'une part, s'étendent jusque dans le plateau de pression 25 de l'embrayage de séparation 1 et, d'autre part, -en s'éloignant du carter magnétique 14- traversent le carter d'embrayage 19, sont guidés, à distance axiale de ce dernier, à travers une bague de débrayage 21 et sont munis, à l'exté- rieur de la bague de débrayage, d'un écrou de réglage respectif 23. La bague de débrayage 21 est maintenue contre les écrous de réglage 23 par un nombre correspondant de ressorts 24. La bague de débrayage 21 s'étend suffisamment radialement vers l'intérieur pour qu'elle présente par une partie en saillie 34, approximativement dans la région du cercle d'application 11, une distance de valeur X par rapport au ressort diaphrag- me 9. Des vis de fixation 27 sont prévues périphériquement entre les goujons de traction 22, vis qui assemblent le carter d'embrayage 19 et le plateau de contre-pression 17 au carter magnétique 14. L'ensemble d'embrayage à friction fonctionne comme suit Pour mettre en route le moteur à combustion interne, on n'a pas besoin de démarrer, car les aimants 15 et les bobines 16 servent de générateur de démarrage. Les deux embrayages 1 et 2 sont débrayés en déplaçant le système de débrayage dans le sens de la flèche F, le plateau de pression 20 de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse 2 étant tout d'abord desserré, puis, une fois accomplie la course X, le plateau- de pression 25 de l'embrayage de séparation 1 est déserré, par l'intermédiaire de la bague de débrayage 21 et des goujons de traction 22. A cet état, les différentes masses librement rotatives, qui sont montées sur les paliers à roulements 31, peuvent être mises en rotation par l'inter- médiaire du générateur de démarrage 15,16, l'accouplement consécutif de l'embrayage de séparation I entraînant conjointement le vilebrequin 3, de sorte que le moteur à combustion interne est mis en route. Les éléments constructifs constituant ces masses librement rotatives sont: le carter magnétique 14, les aimants 15, le plateau de contre-pression 17, le carter d'embrayage 19, le plateau de pression 25, le plateau de pression 20, la rondelle-ressort 26, le ressort diaphragme 9, la bague de débrayage 21, les goujons de traction 22 et les éléments rotatifs du système de débrayage 5. Cette masse globalement très importante est à même -une fois mise en branle- de démarrer le moteur à combustion interne. Une fois le processus de démarrage terminé, les éléments 15 et 16 peuvent être utilisés comme générateur. L'actionnement de l'embrayage de démar- rage et de changement de vitesse 2 par l'intermédiaire du système de débrayage 5 s'effectue de la manière habituelle, l'actionnement de l'em- brayage de séparation 1 ayant simplement lieu dans une plage de débrayage qui, en matière de course, se raccorde à la plage de débrayage de l'em- brayage de démarrage et de changement de vitesse 2. L'agencement de l'ensemble d'embrayage à friction présente une structure globalement simple, les éléments essentiels étant d'un mode de construction conventionnel, de sorte qu'ils ne posent pas de problèmes en matière de comportement en fonctionnement et d'usure. Cela vaut, notamment, pour l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse 2, qui est réalisé sous la forme d'un embrayage "tiré". Ce mode de cons- truction d'embrayage se distingue par le fait qu'il ne se produit pas de jeu dans le système de débrayage même en présence d'une faible usure dans la région du cercle d'application Il entre le plateau de pression 20 et le resort diaphragme 9, et que le comportement d'embrayage reste, dans son principe, maintenu pendant une grande durée de vie. En outre, les embrayages de ce type sont très insensibles au régime de rotation et font appel à peu d'éléments individuels. La disposition de la bague de débrayage 21 sur le côté du système de débrayage opposé au moteur à combustion interne permet un réglage très aisé de la course X au moyen des écrous de réglage 23. REVENDICATIONS I - Ensemble d'embrayage à friction, constitué d'un embrayage de séparation (1) entre le vilebrequin (3) d'un moteur à combustion interne et une masse d'inertie montée rotative (14,15,17,19,25,20,26,9,21,22), ainsi que d'un embrayage de démarrage et de changement de vitesse (2) entre la masse d'inertie et un arbre de boîte de vitesses (4), les deux embrayages (1,2) étant actionnables successivement au moyen d'un système de débrayage mécanique commun (5), l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse (2) étant actionnable dans une première plage de course de débrayage, et l'embrayage de séparation (1) étant actionnable dans une deuxième plage de course de débrayage, faisant suite à la pre- mière dans la course de débrayage, caractérisé en ce que a) l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse (2) est réalisé sous la forme d'un embrayage à diphragme en construction "tirée", avec une butée de mouvement de débrayage (F) dirigée en éloignement du mo- teur à combustion interne, b) le ressort diaphragme (9) de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse (2) est disposé sur le côté du plateau de pression associé (20) qui est opposé au moteur à combustion interne, et s'appuie, par la périphérie extérieure, sur un élément constructif (19) solidaire du carter et, par l'intermédiaire d'un plus petit diamètre, sur un cercle d'application (11) prévu sur le plateau de pression (20) et, c) lors du processus de desserrage, le ressort diaphragme (9) vient s'ap- pliquer sur le côté opposé au plateau de pression (20), une fois accomplie la course à vide (X), approximativement dans la région du cercle d'appli- cation (11) contre un ensemble de bague de débrayage (21,22) qui -entou- rant extérieurement le plateau de pression (20)- agit sur l'embrayage de séparation (1) en vue de son desserrage. 2 - Ensemble d'embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage de séparation (1) présente un plateau de pression (25) qui est sollicité par une rondelle-ressort (26) en direction du moteur à combustion interne et des goujons de traction (22) s'étendent du plateau de pression (25) dans la bague de débrayage (21) et sont munis d'éléments de réglage (23). 3 - Ensemble d'embrayage à friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le volant d'inertie, entre les embrayages (1,2) et le moteur à combustion interne, est constitué, entre autres, d'un carter magnétique (14) monté rotatif sur le vilebrequin (3) du moteur à combustion interne, carter magnétique qui est, d'une part, configuré comme partie d'un générateur de démarrage à inertie (15,16), et, d'autre part, présentesur le côté opposé au moteur à combustion interne, une face de friction (18) pour le disque d'embrayage (8) de l'embrayage de séparation (1). 4 - Ensemble d'embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que sont disposés à la suite de la face de friction -en s'éloignant du moteur à combustion interne- les éléments constructifs 'suivants: disque d'embrayage (8) et plateau de pression (25) de l'embrayage de séparation (1), rondelle-ressort (26), plateau de contre-pression (17) de l'embrayage de démarrage et de changement de vitesse (2), disque d'embrayage (7) et plateau de pression (20) de l'em- brayage de démarrage et de changement de vitesse (2), ressort diaphragme (9) et bague de débrayage (21).