Brevet FR2678333A1 — publié le 19921231

"Embrayage à commande hydraulique, notamment pour véhicule automobile" L' invention concerne les embrayages, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant, successivement axialement, un plateau de réaction, ou volant, qui est destiné à être calé en rotation sur un arbre d'entrée, tel que par exemple l'arbre de sortie, ou vilebrequin, d'un moteur, une friction d'embrayage, qui est destinée à être calée en rotation sur un arbre de sortie, tel que par exemple l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, un plateau de pression, qui est calé en rotation sur le plateau de réaction tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci, un diaphragme, qui, prenant appui sur un couvercle solidaire du plateau de réaction, sollicite en permanence le plateau de pression en direction de ce plateau de réaction, pour le serrage de la friction d' embrayage, lors d'un engagement, et une commande hydraulique, qui comporte, en relation de cylindre-piston, deux éléments dont un est destiné à agir sur le diaphragme, lors d'un dégagement, pour le desserrage de cette friction d'embrayage. Des embrayages de ce type sont notamment décrits dans FR-A-2 216 856 et dans GB-A-2 147 668. Lors d'un désengagement, la réaction dont est l'objet l'autre élément de la commande hydraulique est transmise au couvercle. Dans d'autres embrayages, tels que celui décrit notamment dans US-A-3 540 557, elle est transmise au carter de la boîte de vitesses. L'invention a pour objet un embrayage dans lequel elle est transmise directement au plateau de réaction. Cet embrayage, qui est du genre précédemment explicité, est caractérisé en ce que, à l'élément de la commande hydraulique objet d'une réaction est associé un élément entretoise par lequel il est apte à prendre appui axialement sur le plateau de réaction. Cet élément entretoise peut par exemple être constitué par une douille spécifiquement prévue à cet effet. En variante, il peut par exemple être constitué par l'arbre de sortie. Quoi qu'il en soit, il résulte, notamment, de la transmission directe de la réaction de la commande hydraulique au plateau de réaction, les avantages suivants: le palier central de l'arbre d'entrée est épargné; la commande hydraulique peut être indépendante du carter de la boîte de vitesses, ce qui évite que lui soient transmises par elle d'éventuelles vibrations; un désengagement se fait avec une très bonne efficacité, parce qu'il ne met en jeu que des pièces de configuration géométrique simple, et donc rigide, évoluant suivant une disposition d'ensemble favorable; il est aisément possible de mettre en oeuvre, si désiré, un mécanisme propre à limiter à un jeu axial déterminé la course de déplacement de la friction d'embrayage lors d'un tel désengagement; et l'embrayage, pris dans son ensemble, se présente sous la forme d'un sous-ensemble unitaire propre à être rapporté en tant que tel sur l'arbre d'entrée à équiper, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un flasque préalablement mis en place sur celui-ci. 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 partielle en coupe axiale d'un embrayage suivant l'invention; la figure 2 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart II sur cette figure 1; les figures 3, 4 sont, à échelle différente, des vues partielles en coupe axiale, qui, reprenant pour partie celle de la figure 1, se rapportent chacune respectivement à deux variantes de réalisation; la figure 5 est une vue partielle en coupe axiale relative à une autre variante de réalisation; la figure 6 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 5 repéré par un encart VI sur cette figure 5; la figure 7 reprend, à échelle encore supérieure, le détail de la figure 6 repéré par un encart VII sur cette figure 6; les figures 8, 9 sont des vues partielles en coupe axiale qui, reprenant pour partie celle de la figure 5, se rapportent chacune respectivement à deux variantes de réalisation. Sur ces figures, seuls ont été représentés en traits appuyés les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. Les autres, bien connus par eux-mêmes, n'y ont été le plus souvent schématisés qu'en traits fins par leur contour. Tel qu'illustré, l'embrayage 10 suivant l'invention comporte, successivement axialement, de manière connue en soi, un plateau de réaction 11, ou volant, qui est destiné à être calé en rotation sur un arbre d'entrée 12, figure 5, ici l'arbre de sortie, ou vilebrequin, d'un moteur, une friction d'embrayage 13, qui est destinée à être calée en rotation sur un arbre de sortie 14, par exemple l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses 15, tel que cela est supposé être le cas à la figure 3, un plateau de pression 16, qui est calé en rotation sur le plateau de réaction il tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci, un diaphragme 18, qui, prenant appui, par sa périphérie externe, sur un couvercle 19 solidaire du plateau de réaction 11, sollicite en permanence le plateau de pression 16 en direction de ce plateau de réaction 11, pour le serrage de la friction d'embrayage 13, et une commande hydraulique 20, qui comporte, en relation de cylindre-piston, deux éléments 21 A, 21 B, l'un intérieur, l'autre extérieur, dont un est destiné à agir sur le diaphragme 18, à la périphérie interne de celui-ci, pour le desserrage de la friction d'embrayage 13. Les dispositions correspondantes étant bien connues par elles-mêmes, et ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Ici, c'est l'élément extérieur 21 B de la commande hydraulique 20 qui agit sur le diaphragme 18 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 22, et, lors d'un désengagement, il intervient sur celui-ci en traction, suivant la flèche Fl, ramenée sur l'axe de l'ensemble, de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, cet élément extérieur 21 B porte sur la bague externe 23 B du roulement à billes 22, tandis que, par sa bague interne 23 A, celui-ci porte sur le diaphragme 18. Suivant l'invention, il est associé, à l'autre élément de la commande hydraulique 20, et donc, ici, à son élément intérieur 21 A, un élément entretoise 24 par lequel cet élément intérieur 21 A est apte à prendre appui axialement, en poussée, sur le plateau de réaction 11, suivant la flèche F 2, opposée à la flèche Fl, de la figure 1. Ainsi, au désengagement, il y a un bouclage direct, par le plateau de réaction Il et le couvercle 19, des forces se développant au sein de la commande hydraulique 20, et donc un équilibrage de la réaction dont est 1 ' obj et 1 'élément intérieur 21 A de celle-ci. Sur les figures 1 et 2, l'élément entretoise 24 est constitué par une douille qui traverse coaxialement la friction d'embrayage 13, et qui présente, parallèlement à son axe, d'une part, à sa périphérie externe, des cannelures 25, pour son calage en rotation sur cette friction d'embrayage 13, et, d'autre part, à sa périphérie interne, des cannelures 26, pour son calage en rotation sur l'arbre de sortie 14, non représenté sur ces figures 1 et 2. C'est donc à travers cette douille que transite le couple à la sortie. Aux extrémités de l'élément entretoise 24 sont chacun respectivement disposés deux roulements à billes 28, 28 ', l'un, 28, pour son appui sur le plateau de réaction 11, l'autre, 28 ', pour l'action de l'élément intérieur 21 A de la commande hydraulique 20. Sur les figures 1 et 2, la bague interne 29 A, 29 'A de ces roulements à billes 28, 28 ' porte sur un épaulement transversal 30, 30 ' de l'élément entretoise 24, à travers, successivement, d'une part, le flasque transversal 31, 31 ' d'un déflecteur de protection 32, 32 ' épousant, tangentiellement, à coulissement, la forme du moyeu 33 de la friction d'embrayage 13, et, d'autre part, au contact de l'épaulement transversal 30, 30 ', une rondelle de répartition 34, 34 '. Les épaulements transversaux 30, 30 ' sont orientés en sens opposés, et ils sont à une distance l'un de l'autre suffisante pour laisser à la friction d'embrayage 13 la course de déplacement qui lui est nécessaire au désengagement. Ici, ces épaulements transversaux 30, 30 ' sont coplanaires avec les tranches correspondantes des cannelures 25. Ils peuvent d'ailleurs se réduire à ces tranches. Préférentiellement, les déflecteurs 32, 32 ' sont élastiquement déformables, pour ne pas s'opposer au déplacement axial de la friction d'embrayage 13. Ils empêchent les éventuelles impuretés, et, notamment, celles provenant des garnitures de frottement de cette friction d'embrayage 13 de pénétrer dans les cannelures 25 de l'élément entretoise 24. La friction d'embrayage 13 peut donc ainsi coulisser librement par rapport à l'élément entretoise 24. Les déflecteurs 32, 32 ' empêchent aussi la graisse présente dans les cannelures 25 de l'élément entretoise 24 de s'échapper de ces cannelures 25 et de venir souiller les garnitures de frottement de la friction d'embrayage 13. En variante, ils peuvent être remplacés par des chicanes. Ici, la bague externe 29 B du roulement à billes 28 porte sur un épaulement transversal 34 du plateau de réaction il à la faveur d'un décrochement 35 de celui-ci. Sur les figures 1 et 2, l'élément extérieur 21 B de la commande hydraulique 20 porte axialement, par un épaulement transversal 38, sur la bague externe 29 'B du roulement à billes 28 ', tandis que, par sa bague interne 29 'A, et par l'intermédiaire du déflecteur 32 ' et de la rondelle de répartition 34 ', celui-ci porte axialement sur l'épaulement transversal 30 ' de l'élément entretoise 24. Sur les figures 1 et 2, enfin, l'ajutage 39 nécessaire à l'alimentation de la chambre hydraulique 40 que définissent conjointement entre eux les éléments intérieur 21 A et extérieur 21 B de la commande hydraulique 20 est formé dans l'élément intérieur 21 A, et, dans cette chambre hydraulique 40, est disposé un ressort de précharge 42, pour le maintien d'un contact permanent entre l'élément extérieur 21 B et le diaphragme 18. Ici, le tuyau d'alimentation 43 relié à l'ajutage 39 assure par lui-même le blocage en rotation de l'élément intérieur 21 A de la commande hydraulique 20, et donc celui de cette dernière prise dans son ensemble, des joints d'étanchéité, représentés par des carrés ou rectangles noirs sur les figures, étant prévus entre cet élément intérieur 21 A et l'élément extérieur 21 B associé. Bien entendu, d'autres moyens de blocage en rotation sont en variante envisageables, et, par exemple, des tiges, qui, solidaires du carter de la boite de vitesses 15, pénètrent dans des ouvertures prévues à cet effet dans l'élément intérieur 21 A. L'embrayage 10 ainsi constitué se présente avantageusement sous la forme d'un sous- ensemble unitaire propre à être rapporté, directement, en tant que tel, sur l'arbre d'entrée 12 à équiper, suivant un mouvement relatif d'emmanchement par rapport à celui-ci de l'élément entretoise 24. De manière connue en soi, l'arbre d'entrée 12, non représenté sur les figures 1 et 2, présente à cet effet à son extrémité une bride munie de perçages propres au passage des vis nécessaires à la fixation correspondante. Sur les figures 3 et 4, l'élément extérieur 21 B de la commande hydraulique 20 agit sur le diaphragme 18 par la bague externe 23 B du roulement à billes 22, l'ajutage 39 est formé dans cet élément extérieur 21 B, un soufflet de protection 44 s'étend entre cet élément extérieur 21 B et l'élément intérieur 21 A, et, par son épaulement transversal 38, cet élément intérieur 21 A porte axialement sur la bague interne 29 'A du roulement à billes 28 ', tandis que, par sa bague externe 29 'B, et par l'intermédiaire du flasque transversal 45 d'une bague auxiliaire 46, ce roulement à billes 28 ' porte axialement, suivant des dispositions du même type que celles décrites précédemment, sur l'épaulement transversal 30 ' de l'élément entretoise 24. La bague externe 23 B du roulement à billes 22 est en outre en prise, à coulissement, avec une cuvette de protection 48 rapportée sur la bague auxiliaire 46, pour la protection de l'espace qui s'étend entre ce roulement à billes 22 et le roulement à billes 28 '. Enfin, sur ces figures 3 et 4, il est prévu, à l'extrémité de l'élément intérieur 21 A, à la surface interne de celui-ci, à la faveur d'un décrochement 49 de cette surface interne, une bague 47, destinée à former un coussinet à la surface de l'arbre de sortie 14. A la figure 3, et comme précédemment, l'élément entretoise 24 est constitué par une douille, et l'arbre de sortie 14 constitue par lui- même l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses 15. En variante, figure 4, l'élément entretoise 24 est constitué par l'arbre de sortie 14 et celui-ci constitue un arbre intermédiaire qui, emmanché dans une pièce 14 ' formant la pièce d'entrée de la boîte de vitesses 15, est calé en rotation par celle-ci sur l'arbre 14 " de cette dernière. Ici, l'arbre de sortie 14 présente, transversalement, pour l'appui du roulement à billes 28, un épaulement transversal 30, avec, au-delà de cet épaulement transversal 30, un prolongement 50 propre à son centrage sur ce roulement à billes 28, et, pour la constitution de l'épaulement transversal ' nécessaire à l'appui du roulement à billes 28 ', il est pratiqué, transversalement, dans ses cannelures 51, une gorge 52 dans laquelle sont insérés la rondelle de répartition 34 ' et le flasque transversal 31 ' du déflecteur de protection 32 '. Comme précédemment, l'épaulement transversal 30 peut être formé par la seule tranche des cannelures 51. a La friction d'embrayage 13 est alors directement calée en rotation sur l'arbre de sortie 14. Dans ce qui précède, le plateau de réaction Il est en une seule partie. Sur les figures 5 à 9, il est en deux parties, à savoir, d'une part, un flasque 11 ', qui est destiné à être préalablement mis en place sur l'arbre d'entrée 12, à l'aide par exemple de vis 54 intervenant en bout de celui-ci, et, d'autre part, un plateau de réaction proprement dit 11 "', dont est solidaire le couvercle 19 associé. Le sous-ensemble unitaire que constitue l'embrayage 10 est alors rapporté sur l'arbre d'entrée 12 par l'intermédiaire du flasque i 1 ', à l'aide par exemple de vis 55 intervenant sur la face de ce flasque 111 opposée à celle sur laquelle interviennent les vis 54 précédentes. Ici le flasque 11 ' et le plateau de réaction proprement dit 11 " sont conjointement centrés sur une même portée 56 de l'arbre d'entrée 12. A la figure 5, la fixation du couvercle 19 sur le plateau de réaction proprement dit 11 " se fait à l'aide de vis 57. En variante, figure 8, elle se fait par sertissage du bord périphérique du couvercle 19 sur un bourrelet 58 que présente radialement en saillie à cet effet à sa périphérie externe le plateau de réaction proprement dit 11 ". Sur les figures 5 et 8, la couronne de démarreur 60 que porte usuellement le plateau de réaction il est rapportée sur le plateau de réaction proprement dit 11 ". En variante, figure 9, elle est rapportée sur le flasque 11 '. Enfin, sur ces figures 5 à 9, la friction d'embrayage 13 est sous le contrôle d'un mécanisme 61 propre à en limiter à un jeu axial J déterminé la course de déplacement au désengagement. Ici, ce mécanisme 61 comporte, d'une part, des moyens élastiques à action axiale, en l'espèce une rondelle Belleville 62, qui, prenant appui axialement sur le plateau de réaction 11, par l'intermédiaire du roulement à billes 28, en portant en pratique sur la bague interne 29 A de celui-ci à travers le flasque transversal 31 du déflecteur de protection 32, porte conjointement sur la friction d'embrayage 13, et, plus précisément, sur le moyeu 33 de celle-ci, par l'intermédiaire d'une première bague 63 présentant, tourné vers cette friction d'embrayage 13, un épaulement transversal 64, et, d'autre part, entre cet épaulement transversal 64 et la friction d' embrayage 13, une deuxième bague 65, qui, disposant d'une capacité de débattement axial limitée au jeu axial J recherché, est soumise à des moyens de frottement dont axialement la charge est supérieure à celle de la rondelle Belleville 62. Ici, la première bague 63 est en prise par sa périphérie interne avec une portée 68 du moyeu 33 limitée par un épaulement transversal 69 de celui-ci, la deuxième bague 65 est en prise par sa périphérie interne avec une portée 70 du moyeu 33 de diamètre supérieur à celui de la précédente et limitée par un épaulement transversal 71 de ce moyeu 33, et les moyens de frottement associés à cette deuxième bague 65 sont constitués par le déflecteur de protection 32, cette deuxième bague 65 étant en prise à frottement avec ce déflecteur de protection 32 par sa périphérie externe. Les figures 5 à 7 donnent la configuration de l'ensemble à l'engagement. Le jeu axial J s'étend alors entre l'épaulement transversal 64 de la première bague 63 et la tranche correspondante de la deuxième bague 65. Au désengagement, la rondelle Belleville 62 ne repousse donc la friction d'embrayage 13 que dans les limites de ce jeu axial J, qui, ensuite, s'étend entre la tranche opposée de la deuxième bague 65 et l'épaulement transversal 71 correspondant du moyeu 33 de la friction d'embrayage 13. En cas d'usure des garnitures de frottement qu'elle porte la friction d'embrayage 13 est admise à se déplacer axialement sous la sollicitation du diaphragme 18, pour tenir compte de leur variation d'épaisseur; un mouvement relatif se produit alors entre le déflecteur de protection 32 et la deuxième bague 65 compte tenu de l'épaulement transversal 71 de son moyeu 33, et la première bague 63 suit ce mouvement compte tenu de l'épaulement transversal 69 de celui-ci. Par contre, au désengagement, aucun mouvement relatif n'intervient entre la deuxième bague 65 et le déflecteur 32, la rondelle Belleville 62 n'étant pas en mesure de surmonter la charge de frottement intervenant entre eux. Ainsi, il est assuré qu'au désengagement, les garnitures de frottement de la friction d'embrayage 13 s'écartent du jeu axial J par rapport au plateau de réaction il. Pour le reste, les dispositions sont du type de celles décrites en référence à la figure 4. Il est cependant à souligner que, dans le cas des figures 4 et 5, l'arbre de sortie 14 mis en oeuvre facilite le montage. En effet, ce montage implique un rapprochement de la boite de vitesses 15 par rapport au bloc moteur dont l'arbre de sortie forme l'arbre d'entrée 12 pour l'embrayage 10. Usuellement, et c'est le cas sur les figures 1 à 3, ce rapprochement nécessite un déplacement relativement important de la boîte de vitesses 15, correspondant à l'engagement de son arbre d'entrée, qui forme alors l'arbre de sortie de l'embrayage 10, sur toute la longueur axiale de cet embrayage 10, de sa commande hydraulique 20 à son plateau de réaction 11. Dans le cas des figures 4 et 5, le rapprochement nécessaire correspond au seul emmanchement de l'arbre de sortie 14 dans la pièce d'entrée 14 ' de la boite de vitesses 15, et le déplacement correspondant de cette dernière est donc avantageusement limité. Il est en outre possible, si désiré, de procéder à cet emmanchement avant de rapprocher la boite de vitesses 15 du bloc moteur, en terminant alors par le vissage des vis 55. La présente invention ne se limite d'ailleurs pas aux formes de réalisation représentées mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. il REVENDICATIONS 1 Embrayage, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant, successivement axialement, un plateau de réaction ( 11), qui est destiné à être calé en rotation sur un arbre d'entrée ( 12), une friction d'embrayage ( 13), qui est destinée à être calée en rotation sur un arbre de sortie ( 14), un plateau de pression ( 16), qui est calé en rotation sur le plateau de réaction ( 11) tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci, un diaphragme ( 18), qui, prenant appui sur un couvercle ( 19) solidaire du plateau de réaction ( 11), sollicite en permanence le plateau de pression ( 16) en direction du plateau de réaction ( 11), pour le serrage de la friction d'embrayage ( 13), et une commande hydraulique ( 20), qui comporte, en relation de cylindre-piston, deux éléments ( 21 A, 21 B) dont un ( 21 B) est destiné à agir sur le diaphragme ( 18), pour le desserrage de la friction d'embrayage ( 13), caractérisé en ce que, à l'autre élément ( 21 A) de la commande hydraulique ( 20), il est associé un élément entretoise ( 24) par lequel il est apte à prendre appui axialement sur le plateau de réaction ( 11). 2 Embrayage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément entretoise ( 24) est constitué par une douille qui traverse la friction d'embrayage ( 13), et qui présente des cannelures ( 25) à sa périphérie externe, pour son calage en rotation sur cette friction d'embrayage ( 13), et des cannelures ( 26) à sa périphérie interne, pour son calage en rotation sur l'arbre de sortie ( 14). 3 Embrayage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément entretoise ( 24) est constitué par l'arbre de sortie ( 14). 4 Embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, aux extrémités de l'élément entretoise ( 24), sont chacun respectivement disposés deux roulements ( 28, 28 '), l'un pour son appui sur le plateau de réaction ( 11), l'autre pour l'action de l'élément ( 21 A) concerné de la commande hydraulique ( 20). Embrayage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément ( 21 A) concerné de la commande hydraulique ( 20) porte axialement sur la bague externe ( 29 'B) du roulement à billes ( 28 ') correspondant, tandis que, par sa bague interne ( 29 'A), celui-ci porte axialement sur l'élément entretoise ( 24). 6 Embrayage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément ( 21 A) concerné de la commande hydraulique ( 20) porte axialement sur la bague interne ( 29 'A) du roulement à billes ( 28 ') correspondant, tandis que, par sa bague externe ( 29 'B) et par l'intermédiaire d'une bague auxiliaire ( 46), celui-ci porte axialement sur l'élément entretoise ( 24). 7 Embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la friction d'embrayage ( 13) est sous le contrôle d'un mécanisme ( 61) propre à en limiter à un jeu axial (J) déterminé la course de déplacement au désengagement. 8 Embrayage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit mécanisme ( 61) comporte des moyens élastiques à action axiale ( 62), qui, prenant appui axialement sur le plateau de réaction ( 11), portent sur la friction d'embrayage ( 13) par l'intermédiaire d'un première bague ( 63) présentant, tourné vers celle-ci, un épaulement ( 64), et, entre ledit épaulement ( 64) et la friction d'embrayage ( 13), une deuxième bague ( 65), qui, disposant d'une capacité de débattement axial limitée au jeu axial (J) recherché, est soumise à des moyens de frottement ( 32) dont axialement la charge est supérieure à celle desdits moyens élastiques à action axiale ( 62). 9 Embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un sous-ensemble unitaire propre à être rapporté en tant que tel sur l'arbre d'entrée ( 12) à équiper, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un flasque ( 11 ') préalablement mis en place sur cet arbre d'entrée ( 12).