Brevet FR2657129A1 — publié le 19910719

Embrayage à friction La présente invention concerne un embrayage à friction pour un véhicule automobile, comportant un carter d'embrayage destiné à être fixé sur un volant d'un moteur à combustion interne, tournant autour d'un axe de rotation, un plateau de pression placé sur le côté du carter d'embrayage, tourné axialement vers le volant, lié en rotation au carter d'embrayage mais mobile axialement, un disque d'embrayage placé sur le côté du plateau de pression, tourné axialement vers le volant, pourvu de garnitures de friction et un ressort à diaphragme qui comporte un corps de base annulaire et une pluralité de languettes de ressort faisant saillie radialement du corps de base vers l'axe de rotation et qui est soutenu, dans la région du corps de base, axialement, le long d'un cercle de premier diamètre contre le plateau de pression et axiale- ment et radialement, le long d'un cercle de deuxième diamètre contre le carter d'embrayage 1 avec une précontrain- te axialex pressant le plateau de pression vers le volant. Les languettes de ressort ont des extrémités de languette radialement intérieures, déterminées, pour s'appliquer contre un organe de désengagement d'embrayage et pouvant être déplacées conjointement, au moyen de l'organe de désengagement d'embrayage, à l'encontre de la précontrain- te, entre une position de fin de course d'embrayage et une position de fin de course de débrayage. On connaît des embrayages à friction de ce type pour véhicules automobiles, par exemple par le document DE- A-33 04 670 Dans cet embrayage connu, le ressort à diaphragme prend appui librement dans la région du pourtour extérieur du corps de base, contre le plateau de pression, tandis qu'il est fixé axialement et radialement contre le carter d'embrayage, sur un cercle de plus petit diamètre, à l'aide de moyens de fixation Aux extrémités de languette, radialement intérieures, des languettes de ressort se trouve un organe de débrayage qui déplace les extrémités de languette du ressort à diaphragme, monté sous précon- trainte, en vue du débrayage, à l'encontre de la force de précontrainte, vers le volant Dans l'embrayage connu, les différentes languettes de ressort sont pourvues de courbures qui créent, entre des languettes de ressort adjacentes, des ouvertures d'aération pour l'intérieur de l'embrayage. Les ressorts à diaphragme ont généralement une caractéristique force-déplacement qui, à partir d'un état détendu augmente tout d'abord jusqu'à un maximum, puis retombe à un minimum au f ur et à mesure que la course du ressort augmente, avant de s'accroître à nouveau Pour obtenir une variation aussi réduite que possible de la force du ressort, pendant la durée de vie de l'embrayage, le ressort à diaphragme est généralement monté précontraint de manière qu'il se trouve à l'état accouplé, au-delà du maximum, sur la branche décroissante de la courbe carac- téristique Il s'ensuit que la force du ressort diminue au fur et à mesure que son déplacement augmente, vers la position de débrayage Dans un embrayage neuf, la force de ressort pouvant être obtenue dans la position de débrayage est la plus réduite L'usure des garnitures de friction du disque d'embrayage augmentant, la position d'embrayage se déplace de plus en plus vers le maximum de la courbe caractéristique, avec pour conséquence que la force de ressort augmente dans la position d'embrayage, lorsque l'usure s'accroit. Il s'est avéré que les vitesses de rotation élevées qui peuvent être obtenues avec les moteurs à combustion interne modernes, exercent des forces centrifu- ges sur les languettes du ressort à diaphragme, qui ont une influence défavorable sur la caractéristique du ressort à diaphragme Par suite de leur forme de principe, par exemple coudée, ou de l'actionnement par l'organe de débrayage, les languettes de ressort à diaphragme peuvent se placer obliquement par rapport à l'axe de rotation, ce qui fait qu'elles sont tirées vers l'extérieur par les forces centrifuges et augmentent ou diminuent la force du ressort à diaphragme, suivant le sens de leur position oblique Dans un embrayage neuf dont la force de ressort rapportée à la durée de vie de l'embrayage est la plus petite, comme il a été dit précédemment, ceci peut conduire à ce que la force de rappel du ressort à diaphragme ne soit plus suffisante pour engager à nouveau, automatiquement l'embrayage L'embrayage reste ainsi bloqué D'autre part, vers la fin de la durée de vie de l'embrayage, la force de pression peut augmenter de manière inadmissible, par suite de cette position oblique des languettes de ressort dans la position embrayée. Par le document DE-A-14 50 163, on sait déjà, dans un embrayage à friction avec un ressort à disques, serré entre le carter d'embrayage et un plateau de pression, relever le plateau de pression au moyen de plusieurs leviers d'embrayage, à l'encontre de la force du ressort à disques Les leviers d'embrayage sont montés, par l'intermédiaire d'articulations, sur le côté du carter d'embrayage opposé axialement au ressort à disques et sont assemblés au plateau de pression, par des leviers inter- médiaires, à travers le carter d'embrayage Les leviers d'embrayage sont conçus de manière que leur centre de gravité soit décalé par rapport à l'axe d'articulation, dans la direction axiale de l'embrayage, de sorte que les forces centrifuges qui agissent sur les leviers d'embraya- ge, s'exercent dans le sens de l'embrayage et assistent donc la force du ressort à disques dans toute position de pivotement des leviers d'embrayage. L'invention se propose d'indiquer un embrayage à friction pour un véhicule automobile dans lequel les variations de la force du ressort à diaphragme, se produisant au début et à la fin de la durée de vie de l'embrayage et dues aux forces centrifuges, soient presque totalement évitées. Ce but est atteint, suivant l'invention, par le fait que toutes les languettes de ressort présentent chacune, sur le même côté axial, radialement entre les extrémités de languette et le corps de base, une courbure qui fait saillie, dans l'une des positions de fin de course des extrémités de languette, vers l'autre position de fin de course et dont la hauteur axiale est telle que le centre de gravité de la région annulaire du ressort à diaphragme, définie par les languettes de ressort, se situe dans la position de fin de course citée, à peu près dans un plan de rotation perpendiculaire à l'axe de rotation, passant par la région de l'appui radial du ressort à dia- phragme. Grâce à ce moyen, le centre de gravité des languettes de ressort est déplacé, dans la position de fin de course soumise à un risque de mauvais fonctionnement, dans une position dans laquelle les forces centrifuges ne produisent pratiquement pas de composantes de force axiale agissant sur les languettes de ressort Si, compte tenu de ses dimensions, le ressort à diaphragme tend à se bloquer dans un embrayage neuf, les courbures sont formées de telle sorte, dans les languettes de ressort, qu'en position débrayée, elles fassent saillie vers la position embrayée et que le centre de gravité des languettes de ressort se situe dans le plan normal à l'axe, passant par les appuis radiaux du ressort à diaphragme Sien revanche, le ressort à diaphragme tend à présenter une force trop élevée vers la fin de la durée de vie de l'embrayage, par suite de ses dimensions et de sa forme, les courbures des languettes de ressort sont appliquées de telle sorte qu'en position embrayée des languettes de ressort, elles fassent saillie vers la position débrayée et que le centre de gravité en position embrayée se situe dans le plan normal à l'axe cité de l'appui radial du ressort à diaphragme Le principe qui vient d'être décrit peut s'appliquer aux embrayages tirés comme aux embrayages comprimés La hauteur axiale de la courbure se situe,de préférence, entre une et deux fois l'épaisseur de matière du ressort à diaphragme. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit Un mode de réalisation de l'invention est décrit à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale schématique d'une partie d'un embrayage à friction d'un véhicule automobile et la figure 2 est une vue de dessus d'un ressort à diaphragme de l'embrayage de la figure 1. L'embrayage à friction comprimé dans l'exemple de réalisation représenté, comprend un volant 3 entraîné autour d'un axe de rotation 1 par un moteur à combustion interne, non représenté, du véhicule automobile, sur lequel est fixé un carter d'embrayage 5 Entre le carter d'embra- yage 5 et le volant 3 est placé un plateau de pression 7, lié en rotation -au carter d'embrayage 5, mais mobile axialement Entre le volant 3 et le plateau de pression 7, il est prévu un disque d'embrayage ll pourvu de garnitures de friction 9, accouplé de manière usuelle à une transmission, non représentée, du véhicule automobile Un ressort à diaphragme 13 précontraint, prévu entre le plateau de pression 7 et le carter d'embrayage 5, presse le plateau de pression 7 contre le volant 3, par l'inter- médiaire des garnitures de friction 9 Le ressort à diaphragme 13 présente un corps de base 15 annulaire, conique à l'état détendu, c'est-à-dire à l'état non monté, du pourtour intérieur duquel fait saillie, radialement vers l'intérieur, une pluralité de languettes de ressort 17, réparties périphériquement Le corps de base 15 prend appui, dans la région de son pourtour extérieur, contre des parties saillantes 19 du plateau de pression 7 et est fixé radialement et axialement sur le carter 5, dans la région du pied des languettes de ressort 17, par des boulons rivetés 21 Le corps de base 15 prend appui de manière à pouvoir basculer, sur le carter 5, par l'intermédiaire d'un anneau de fil métallique 23 Contre les extrémités de languette 25, radialement intérieures, des languettes de ressort 17 s'applique un organe de débrayage, représenté en 27, qui fait basculer le ressort à diaphragme 13 de la position embrayée, représentée en trait plein sur la figure 1, dans la position débrayée représentée en pointillés. Dans ce cas, les languettes de ressort 17 sont pressées, à l'encontre de la force de précontrainte du ressort à diaphragme 13, vers le volant 3, ce qui fait que le corps de base 15 du ressort à diaphragme bascule autour de l'anneau de fil métallique 23 et décharge ainsi le plateau de pression 7. Dans la position embrayée, le corps de base 15 et les extrémités de languette 25 des languettes de ressort 17 s'étendent à peu près dans un plan, indiqué en 29, perpendiculaire à l'axe de rotation 1 Pour empêcher que dans un embrayage neuf, en position débrayée, les languettes de ressort 17 ne soient soumises à des forces centrifuges qui agiraient aussi sur le ressort à diaphragme dans le sens du débrayage et qui donc, par suite de la caractéristique déplacement-force du ressort à diaphragme 13, entraîneraient un affaiblissement de la force du ressort, toutes les languettes de ressort 17 sont pourvues radialement, entre le corps de base 15 et les extrémités de languette 25, d'une courbure 31 faisant saillie vers la position d'embrayage et qui déplace le centre de gravité 33 de la zone annulaire du ressort à diaphragme 13, définie par les languettes de ressort 17, suffisamment loin dans le sens du débrayage pour qu'en position débrayée, il se situe à peu près dans un plan normal à l'axe de rotation 1 qui passe par le point de l'appui radial du ressort à diaphragme 13 sur le carter 5, c'est-à-dire par la position d'appui radiale, déterminée par les anneaux de fil métallique 23 et les rivets de fixation 21 En position débrayée, les forces centrifuges ne peuvent donc pas produire de forces axiales, agissant sur les languettes de ressort 17 et qui dans un embrayage neuf, pourraient conduire au blocage de l'embrayage, dans des situations défavorables. La hauteur axiale 35 des courbures 31 des languettes de ressort 17 est opportunément égale de une à dix fois l'épaisseur de matière du ressort à diaphragme 13. i REVENDICATIONS 1 Embrayage à friction pour un véhicule automobile, comportant a) un carter d'embrayage ( 5) destiné à être fixé sur un volant ( 3) d'un moteur à combustion interne, tournant autour d'un axe de rotation ( 1), b) un plateau de pression ( 7) placé sur le côté du carter d'embrayage ( 5), tourné axialement vers le volant ( 3), lié en rotation au carter d'embra- yage ( 5) mais mobile axialement, c) un disque d'embrayage ( 11) placé sur le côté du plateau de pression ( 7), tourné axialement vers le volant ( 3), pourvu de garnitures de friction ( 9) et d) un ressort à diaphragme ( 13) qui comporte un corps de base ( 15) annulaire et une pluralité de languettes de ressort ( 17) faisant saillie radialement du corps de base ( 15) vers l'axe de rotation ( 1) et qui est soutenu, dans la région du corps de base ( 15), axialement le long d'un cercle de premier diamètre contre le plateau de pression ( 7) et axialement et radialement le long d'un cercle de deuxième diamètre contre le carter d'embrayage ( 5) avec une précontrainte axiale, pressant le plateau de pression ( 7) vers le volant ( 3), les languettes de ressort ( 17) ayant des extrémités de languette ( 25) radialement intérieures, déterminées, pour s'appliquer contre un organe de désengagement d'embrayage ( 27) et pouvant être déplacées conjointement, au moyen de l'organe de désengagement d'embrayage ( 27), à l'encontre de la précontrainte, entre une position de fin de course d'embrayage et une position de fin de course de débrayage, caractérisé en ce que toutes les languettes de ressort ( 17) présentent chacune, sur le même côté axial, radialement entre les extrémités de languette ( 25) et le corps de base ( 15), une courbure ( 31) qui fait saillie, dans l'une des positions de fin de course des extrémités de languette ( 25), vers l'autre position de fin de course et dont la hauteur axiale ( 35) est telle que le centre de gravité ( 33) de la région annulaire du ressort à diaphragme ( 13), définie par les languettes de ressort ( 17), se situe dans la position de fin de course citée, à peu près dans un plan de rotation ( 29) perpendiculaire à l'axe de rotation ( 1), passant par la région de l'appui radial ( 21, 23) du ressort à diaphragme ( 15). 2 Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les courbures ( 31) font saillie vers la position de fin de course embrayée, dans la position de fin de course débrayée et ont des dimensions telles que le centre de gravité ( 33) de la région annulaire des languettes de ressort, dans la position de fin de course débrayée, se situe à peu près dans le plan ( 29) de l'appui radial ( 21, 23) du ressort à diaphragme ( 13). 3 Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cercle de deuxième diamètre présente un rayon plus petit que le cercle de premier diamètre et en ce que les courbures ( 31) sont dirigées de manière à s'éloigner du volant ( 3). 4 Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la hauteur axiale ( 35) des courbures ( 31) est égale de une à dix fois l'épaisseur de matière du ressort à diaphragme ( 13).