Brevet FR2623582A1 — publié le 19890526

La présente invention concerne d'une concerne d'une manière générale les ressorts annulaires du genre diaphragme communément mis en oeuvre dans les embrayages ou les variateurs de vitesse, notamment pour véhicules automobiles. Ainsi qu'on le sait un diaphragme comporte une partie circulairement continue, formant rondelle Belleville, et une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes, l'ensemble ayant une forme tronconique. Ces fentes débouchent à une de leurs extrémités dans des orifices, prévus à la racine des doigts radiaux, en alternance avec ceux-ci. A leur autre extrémité, certaines, au moins, débouchent dans un évidemment central, les autres pouvant, comme décrit dans le brevet FR-A-2 311 221, être fermées. Un tel diaphragme peut équiper, comme décrit dans le brevet FR-A-2 463 874, un embrayage. Cet embrayage (fig.l) comporte de manière usuelle, un plateau de réaction 13, propre à être fixé à un arbre, en général un arbre menant, un couvercle 10 propre a être fixé audit plateau de réaction. Un plateau de pression 11 est monté solidaire en rotation du couvercle 10, tout en étant mobile en translation par rapport à celui-ci. Le diaphragme 30 prend appui, soit directement, soit indirectement, sur le couvercle 10 et porte sur le plateau de pression 11 pour sollicitation de celui-ci, en direction du plateau de réaction et serrage d'un disque de friction 15, solidaire en rotation d'un arbre, en général un arbre mené. Ce diaphragme peut équiper aussi un variateur de vitesse du type de celui de la demande FR-87 10468. Ce variateur comprend deux poulies, respectivement menante et menée, dont l'une au moins comporte (fig.2) un moyeu 12 et en regard l'un de l'autre, deux flasques annulaires 15, 16-dont l'un 15 est monté mobile axialement sous le contrôle d'au moins un ressort annulaire du genre diaphragme 21. Comme visible dans cette figure deux diaphragmes 21 sont prévus et sont enrobés dans une matière élastique 22. Ce bloc constitue un ensemble élastique unitaire à conicité variable, qui est en appui axial basculant contre le flasque mobile 15 et qui, par sa partie centrale, est en appui axial basculant sur une pièce d'appui 30 solidaire du moyeu 12. Cet ensemble élastique unitaire prend appui sur la pièce d'appui 30 et sollicite le flasque mobile 15, en direction de l'autre flasque 16, pour serrage d'une courroie 11. Dans tous les cas, lors de la manoeuvre de l'embrayage ou du variateur, il se produit une flexion des doigts du diaphragme supérieure à celle de la partie rondelle Belleville, et donc une course morte. Pour réduire cette course morte on peut songer, compte tenu du document DE-A-1 475 437, à raidir les doigts du diaphragme en dotant la partie courante de ceux-ci de replis, réalisés à la faveur des fentes déterminées. De telles dispositions ne sont pas entièrement satisfaisantes car elles compliquent la fabrication des doigts du diaphragme, du fait notamment qu'il est nécessaire de modifier l'outillage pour créer de nouvelles formes de fentes. En outre ces dispositions affectent la largeur des doigts du diaphragme. On peut songer également à augmenter l'épaisseur des doigts du diaphragme. Cette disposition n'est également pas satisfaisante car, outre un usinage onéreux, elle modifie la partie rondelle Belleville du diaphragme à cause de la discontinuité d'épaisseur. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients en conservant la partie interne des doigts et la partie rondelle Belleville du diaphragme, tout en procurant d'autres avantages et en tirant parti de l'existence des orifices. Suivant l'invention, un diaphragme du type sus indiqué, est caractérisé en ce que, au moins, deux doigts du diaphragme sont dotés d'un repli délimitant en partie l'orifice. Un tel diaphragme peut faire partie d'un ensemble unitaire enrobé de matière élastique, et être mis en oeuvre dans un embrayage ou un variateur. Grâce à l'invention l'épaisseur du diaphragme peut être conservée, ainsi que la forme de la rondelle Belleville et la géométrie des fentes. En outre, les modifications de l'outillage sont minimes. On appréciera que la matière du repli peut être prélevée au moins en partie, à partir de celle de l'orifice et que l'invention tire parti des chutes de matière. Ainsi, toute la géométrie du diaphragme peut être conservée. On notera, malgré la faible étendue des orifices et donc des replis que l'on obtient une bonne rigidification des doigts du diaphragme, car les replis sont disposés au voisinage de la racine des doigts, ce qui réduit la flexion de ceux-ci. Cette disposition se marie bien avec des orifices de forme générale rectangulaire à bords latéraux, s'étendant sensiblement radialement. Avantageusement les replis sont réalisés par pliage de matière à angle droit, en sorte qu'ils s'étendent axialement. En pratique, ce pliage est fait avec un certain rayon de courbure. Cette configuration est particulièrement avantageuse car, dans un ensemble élastique unitaire comportant deux diaphragmes enrobés de matière élastique, elle permet, par pénétration des replis de l'un des diaphragmes dans les orifices de l'autre, un blocage en rotation desdits diaphragmes, et donc une meilleure transmission de couple. En variante, les replis peuvent s'étendre en oblique. Mis en oeuvre dans un embrayage, un tel diaphragme à replis axiaux peut être centré par des pattes ou des pions de manière durable. En effet, les usures peuvent être diminuées du fait d'une plus grande zone de contact procuré par les replis. Dans un variateur de vitesse un tel diaphragme à replis de rigidification permet, par coopération avec le flasque mobile, soit directement, soit indirectement, de limiter le basculement du diaphragme et donc d'éviter un retournement de celui-ci, ou de ménager l'enrobage lorsque le diaphragme appartient à un ensemble unitaire enrobé de matière élastique. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un embrayage identique à la figure 1 de la demande FR-A 2 463 874; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une poulie de variateur, identique à la figure 1 de la demande FR - 87 10468. - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un diaphragme selon l'invention. - la figure 4 est une vue de détail repérée par un encart en coupe selon la flêche A de la figure 3. - la figure 5 est une vue partielle identique à la figure 1 avec un diaphragme selon l'invention. - la figure 6 est une vue partielle similaire à la figure 2 pour un variateur avec un diaphragme selon l'invention. Dans la réalisation de la figure 1 on mentionnera pour mémoire, que le plateau de pression 11 est lié en rotation au couvercle 10, par des languettes tangentielles 29. Lorsque le couvercle 10 n'est pas rapporté par les vis 12 sur le plateau de réaction 13, des ergots de retenus 41, par coopération avec des épaulement d'appui 39, limitent la course axiale du plateau de pression 11 vis à vis du couvercle 10. Dans cette figure, la partie périphérique formant rondelle Belleville du diaphragme 30 porte la référence 31, tandis que les doigts radiaux sont référencés en 32. Le diaphragme prend appui sur le couvercle 10, par l'intermédiaire d'un jonc 34, et porte sur des bossages 36 du plateau de pression 11. Ici l'embrayage est en position embrayée, c'est-à-dire que sous l'action du diaphragme 30, le plateau de pression 11 est sollicité en direction du plateau de réaction 13 pour serrage d'un disque de friction 13, solidaire en rotation de l'arbre d'entré 16 de la boîte de vitesses, tandis que le plateau de réaction 13 est solidaire en rotation du nez du vilebrequin 14a. L'embrayage est du type tiré et pour débrayer il suffit d'agir sur les extrémités 32 des doigts du diaphragme à l'aide de la butée de débrayage 38, qui fait varier la conicité du diaphragme 30. On notera que l'ensemble couvercle 10/diaphragmé 30/plateau de pression 14/languettes 29 forme un mécanisme d'embrayage. Dans la réalisation de la figure 2, le flasque mobile est en permanence sollicité en direction du flasque fixe 16, pour serrage de la courroie 11, par des moyens élastiques 20 comportant deux diaphragmes 21 enrobés dans une matière élastique 22. On voit en 23 la partie rondelle Belleville du diaphragme, en 24 les doigts et en 25 les fentes. Une chambre de pilotage 35 est définie entre le flasque mobile 15, le moyeu 12 et l'ensemble moyens élastiques 20 pièce d'appui 30. On signalera que l'enrobage 22 se prolonge par un bourrelet 45 encastré dans un logement 50 ménagé dans le flasque mobile 15, de -manière à constituer un appui basculant pour les diaphragmes 21 et à les solidariser au moins axialement avec le flasque mobile 15. A sa périphérie interne, l'enrobage 22 se prolonge par une entretoise annulaire 60 présentant un profil ondulé formant des ondulations 61. Ces ondulations 61 coopèrent avec des ondulations 67 complémentaires solidaires d'une couronne 66 de la pièce d'appui 30, sertie sur le moyeu 12. Le mouvement du flasque mobile est piloté par une source de fluide raccordée à la chambre de pilotage 35, la conicité de l'ensemble unitaire élastique 20 variant lors du déplacement du flasque mobile. A la figure 4, on voit un diaphragme 100 de forme tronconique au repos selon l'invention, avec en 101 sa partie périphérique formant rondelle Belleville, en 102 ses doigts radiaux séparés par des fentes 103, d'orientation radiale. Celles-ci débouchent à leur périphérie externe dans des orifices 104, prévus à la racine des doigts radiaux 102 en alternance avec ceux-ci. Ces orifices 104 constituent une extrémité borgne pour les fentes 103. Suivant l'invention, au moins deux doigts 102 du diaphragme 100 sont dotés d'un repli 105 délimitant en partie l'orifice 104 Plus précisément ici les orifices 104 ont un contour sensiblement rectangulaire. Par leur bord radial le plus externe 106, ils sont tangents à une même circonférence délimitant la périphérie interne de la rondelle Belleville 101. Les bords latéraux 107, s'étendant sensiblement radialement, sont en pratique rectilignes et ont été schématisés en pointillés. Le rebord radial le plus interne 108 est interrompu par la fente 103, en sorte que l'orifice 104 constitue un élargissement circonférentiel de la fente 103. Ici, tous les bords latéraux 107 des orifices 104 sont délimités par des replis 105, dont la matière est prélevée dans l'orifice 104. Ces replis 105 ont une longueur inférieure à celle des bords latéraux 107, pour des questions de poinçonnage; un dégagement étant prévu entre chaque bord radial de l'orifice et le repli. Comme mieux visible à la figure 4, ces replis s'étendent axialement, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure, et la racine 108 des doigts 102 a un profil en forme de gouttière à fond 109 plat du fait, notamment, du rayon pour plier les pattes. Ces replis forment un élargissement pour la racine des doigts 102. A leur extrémité interne les fentes 102 sont rétrécies et débouchent dans un évidement central 110. Ainsi une bonne surface d'appui est offerte par exemple à une butée de débrayage. A la figure 5 on voit la mise en oeuvre d'un diaphragme selon l'invention dans l'embrayage décrit ci-dessus. A la figure 6, on voit dans un variateur que l'on peut tirer parti des replis 105. En effet, les replis peuvent venir au contact avec l'anneau d'inertie 31, relié par un élément d'amortissement 32 à la pièce d'appui 30, pour limiter l'écartement maximum entre les deux flasques 15 et 16 en remplacement de la butée élastique 90. Bien entendu il est possible de conserver une partie de la butée 90, celle située radialement au delà des replis 105 comme visible à la figure 6, en sorte que cette partie fasse saillie axialement par rapport auxdits replis et viennent en contact en premier avec l'anneau 31. Ainsi on obtient une réduction des bruits et une sécurité, les replis intervenants pour les régimes élevés du moteur. Avantageusement un orifice sur deux peut être doté de replis 105, les autres étant intacts, ce qui permet à l'autre diaphragme le plus proche du flasque mobile 15, d'être doté d'un repli pénétrant dans lesdits orifices. Un blocage en rotation des diaphragmes peut être ainsi obtenu. On notera que cette disposition favorise également 8 2623582 un indexage des diaphragmes avantageux pour l'opération de moulage et la fabrication de l'ensemble unitaire élastique. En variante le diaphragme le plus proche de l'anneau d'inertie 31, peut être doté alternativement de replis dirigés en sens inverse. Grâce à cela une même pièce assure un rôle de butée, un blocage en rotation et un indexage de l'autre diaphragme. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description, la géométrie du diaphragme, notamment la largeur de ses fentes et la partie interne élargie de ses doigts, reste inchangée. On notera également que la matière du repli 105 est issue au moins en partie de l'orifice 104. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits. Elle s'applique à un embrayage du type poussé. En particulier tous les orifices ne sont pas forcément dotés de replis, pour par exemple, dans le cadre d'un embrayage poussé, laisser le passage aux colonnettes ou aux pattes d'assemblage. De même un seul des bords latéraux de l'orifice peut être doté d'un repli, ou un même orifice peut être doté de bords latéraux présentant des replis dirigés en sens inverse. Un ensemble unitaire a deux diaphragmes, bloqué en rotation l'un par rapport à l'autre par des replis, peut être mis en oeuvre dans un embrayage, dans ce cas la matière élastique peut ne pas revêtir le diaphragme au niveau des appuis 36, 35 et de la butée 38. En outre, toutes les fentes ne débouchent pas toutes forcément dans un évidement central, comme divulgué dans la susmentionnée demande de brevet FR-A 23 11 221. 9 2623582 REVENDICATIONS 2623582 1) Ressort annulaire du genre diaphragme (100), notamment pour embrayages et variateurs de vitesse de véhicule automobile, du genre comportant une partie circulairement continue (101), formant rondelle Belleville, et une partie centrale fragmentée en doigts radiaux (102) par des fentes (103), dans lequel les fentes débouchent à leur périphérie externe dans des orifices (104), caractérisé en ce que, au moins, deux doigts (102) sont dotés d'un repli (105) délimitant en partie l'orifice (104). 2) Ressort annulaire selon la revendication 1, dans lequel l'orifice (104) a un contour sensiblement rectangulaire avec deux bords latéraux (107) s'étendant sensiblement radialement, caractérisé en ce que les replis (105) délimitent les bords latéraux (107). 3) Ressort annulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les replis (105) forment un élargissement pour la racine des doigts (102). 4) Ressort annulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la racine des doigts (102) du diaphragme (101) a une forme de gouttière. ) Ressort annulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière des replis (105) est issue au moins en partie de l'orifice (104). 6) Ensemble unitaire élastique comportant au moins un diaphragme (100) enrobé de matière élastique (22), caractérisé en ce que le diaphragme est un ressort annulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7) Mécanisme d'embrayage du genre comportant un couvercle (10), un plateau de pression (11), lié en rotation mais mobile axialement par rapport au couvercle (10), et des moyens élastiques, qui, 2623582 prenant appui sur le couvercle (10) portent sur le plateau de pression (11) en sollicitant celui-ci, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un ressort annulaire (100) selon l'une quelconque des revendication 1 à 6. 8) Poulie de variateur du genre comportant une poulie dotée d'un moyeu (12) et, en regard l'un de l'autre deux flasques (15, 16) dont l'un (15) est mobile axialement par rapport à l'autre (16) sous le contrôle d'au moins un ressort annulaire du genre diaphragme, caractérisé en ce que le ressort (100) annulaire est un ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.