Brevet FR2692637A1 — publié le 19931224

La présente invention concerne un mécanisme d'embrayage à diaphragme, notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un mécanisme d'embrayage du type comportant une première pièce de forme générale annulaire appelée couvercle, une deuxième pièce de forme générale annulaire appelée diaphragme, qui comporte une partie périphérique formant rondelle Belleville et une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes pour coopérer avec une butée de débrayage, des moyens d'assemblage assujetissant de manière pivotante le diaphragme au couvercle, et au moins un plateau, appelé plateau de pression, qui est solidaire en rotation du couvercle tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci et sur lequel porte la partie périphérique du diaphgragme. Le document FR-A-2 398 220 décrit et représente un mécanisme d'embrayage de ce type dans lequel les moyens d'assemblage comportent, d'une part, une rondelle qui est disposée du côté du diaphgragme opposé au couvercle auquel elle est reliée par une série de rivets, qui traversent axialement le diaphragme et qui définissent une distance axiale constante entre la rondelle et le couvercle, et, d'autre part, des moyens déformables élastiquement qui sont agencés entre la rondelle et le diaphragme et qui définissent un appui pivotant pour le diaphgragme de manière que ce dernier soit monté pivotant entre un appui primaire porté par le couvercle et un appui secondaire porté par ces moyens. Ce document propose de réaliser les moyens déformables élastiquement venus de matière avec la rondelle Cette solution donne satisfaction du point de vue du fonctionnement du mécanisme d'embrayage dans la mesure o elle permet de maîtriser le serrage du diaphragme entre ses appuis primaire et secondaire. Toutefois, la pièce élastique unique permettant d'assurer les diverses fonctions a une forme tortueuse. Elle ne peut être très épaisse ce qui nuirait à son élasticité. Afin de remédier à ces inconvénients, de manière simple et économique, tout en conservant les rivets, l'invention propose un mécanisme d'embrayage à diaphragme du type défini précédemment, caractérisé en ce que les moyens déformables Plastiquement sont constitués par une couronne-jonc élastique qui est intercalée axialement entre le diaphragme et la rondelle. Grâce à l'invention la rondelle peut être robuste et avoir une grande épaisseur favorable à une bonne géométrie de la rondelle après rivetage Cette grande épaisseur facilite également le rivetage et ne rend plus nécessaire la présence d'un rebord à la périphérie interne de ladite rondelle Cette rondelle n'a pas besoin d'être traitée et peut être en tôle emboutie car elle ne coopère pas avec le diaphragme En outre du fait du rivetage on maîtrise bien la cote entre le diaphragme et ladite rondelle, ce qui permet de choisir la couronne- jonc adéquate qui, avantageusement, n'interfère pas avec les rivets ce qui est favorable notamment pour un bon basculemènt du diaphragme Cette couronne peut ne pas être traitée. On appréciera donc que toutes les pièces sont simples économiques et ne nécessitent pas de modifier le couvercle ni le plateau de pression de l'embrayage On peut même utiliser au mieux l'espace disponible et augmenter la hauteur radiale de la rondelle ce qui permet d'augmenter la taille de la couronne-jonc et de mieux maîtriser l'élasticité de celle-ci Ces augmentations de taille de la rondelle et de la couronne-jonc permettent de mieux s'affranchir des tolérances de fabrication, ainsi que de la nécessité de traiter les pièces. D'une manière générale on maîtrise mieux le serrage élastique du diaphragme entre ses appuis primaire et secondaire de pivotement. L'augmentation d'épaisseur de la rondelle permet de tirer un nouveau parti de celle-ci En effet, en formant des pattes à la périphérie externe de ladite rondelle, il est possible de créer, par coopération avec une contre-butée formée sur le plateau de réaction, des moyens limitant le déplacement du plateau de pression lorsque le mécanisme n'est pas encore rapporté sur le volant de l'embrayage. Cette rondelle peut également, à l'aide d'un bord radial, constituer une butée limitant l'inclinaison du diaphragme lorsque le mécanisme d'embrayage n'est pas encore rapporté sur le volant de l'embrayage. Grâce à ces deux dernières dispositions, on ménage les languettes tangentielles liant en rotation le plateau de pression avec le couvercle tout en autorisant un mouvement axial dudit plateau. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: la couronne-jonc est de forme tronconique et comporte une arête arrondie formant l'appui secondaire pour le diaphragme; l'arête arrondie est une arête interne; la couronne-jonc prend appui contre la face latérale en vis-à-vis de la rondelle par l'intermédiaire d'une arête externe; la rondelle comporte des moyens de centrage de la couronne-jonc; les moyens de centrage sont constitués par un bord radial externe de la rondelle, éventuellement fractionné, qui est rabattu axialement en direction de la couronne-jonc; et chacun des rivets comporte un corps central délimité axialement par deux épaulements radiaux opposés qui prennent appui respectivement contre les faces latérales en vis-à-vis de la rondelle et du couvercle. On appréciera que toutes ces dispositions sont favorables notamment à une réduction des usures et des phénomènes d'incrustation au niveau du contact diaphragme couronne-jonc, l'arête arrondie favorisant cela. Le fait que l'arête arrondie est une arête interne permet à la couronne-jonc d'avoir une grande taille et de ne pas interférer avec les rivets La disposition selon l'invention permet donc de tirer parti de la rondelle pour la conformer en moyens de centrage, ladite rondelle pouvant s'étendre radialement, pour ce faire, jusqu'au voisinage des bossages, que comporte usuellement le plateau de pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un exemple d'un mécanisme d'embrayage réalisé conformément aux enseignements de l'invention; et la figure 2 est une vue schématique à plus grande échelle d'un détail de réalisation du mécanisme illustré à la figure 1. Le mécanisme d'embrayage 10 illustré à la figure 1 forme un ensemble unitaire et comporte un couvercle ou carter 14 de forme générale annulaire par l'intermédiaire duquel il est fixé par des vis 16 au volant 12 (ou plateau de réaction) de l'embrayage. Le mécanisme 10 comporte également un plateau de pression 18, solidaire du couvercle 14 grâce à des languettes élastiques 3, et un diaphragme 20. Ici de manière usuelle, chaque languette est fixée par rivetage à l'une de ses extrémités à une patte du plateau de pression 18 (figure 1) et à l'autre de ses extrémités au bord radial du couvercle 4 ici globalement en forme d'assiette creuse. De manière connue en soi, c'est le diaphragme 20 qui permet le serrage des garnitures de friction du disque de friction 2 entre les plateaux 18, 12 de l'embrayage. Le diaphragme 20 comporte une partie périphérique 22 formant une rondelle élastique du genre rondelle Belleville. Par la périphérie externe de sa rondelle Belleville, le diaphragme prend appui sur un bossage 7, usuellement fractionné en une pluralité de bossages, du plateau de pression, tandis que par la périphérie interne de sa rondelle Belleville le diaphragme est admis à être monté pivotant entre deux appuis, respectivement primaire et secondaire, portés en vis-à-vis par le couvercle de l'embrayage de manière décrite ci-après. Le diaphragme 20 présente en outre une partie centrale formée de doigts radiaux 24, qui sont séparés deux à deux par des fentes issues de passages ou trous 40 ménagés à la périphérie interne de la partie périphérique 22 du diaphragme 20. Des moyens d'assemblage assujettissent de manière pivotante le diaphragme 20 au couvercle 14. Ces moyens d'assemblage comportent une rondelle ou couronne de support 26, qui est fixée au couvercle 14 en forme d'assiette creuse au moyen d'une série de rivets 28 fixés sur le fond centralement ouvert du couvercle 14. Les rivets 28 sont répartis régulièrement sur une circonférence autour de l'axe générale 4 du mécanisme. Ils sont chacun constitués par un corps central de rivet qui est délimité axialement par deux épaulements radiaux opposés 32 et 34. L'épaulement radial 32 prend appui contre la face latérale en vis-à-vis 36 de la rondelle 26, tandis que l'épaulement radial 34 prend appui axialement contre la face interne en vis-à-vis 38 du couvercle 14. Les rivets 28 assurent ainsi la fixation de la rondelle 26 sur le couvercle 14 en maintenant une distance axiale prédéterminée constante entre les faces 36 et 38. Les rivets 28 s'étendent axialement à travers les trous 40 prévus à cet effet dans le diaphragme 20. La face interne 38 du couvercle 14 porte un bossage annulaire pointu 42, fractionné pour montage des rivets 28, qui constitue l'appui primaire pour le pivotement du diaphragme 22. En variante l'appui primaire peut être formé par un jonc distinct du couvercle ou être formé par emboutissage du fond du couvercle. Les moyens d'assemblage comportent également, conformément à l'invention, une couronne-jonc élastique 44, ici de forme tronconique, qui est disposée axialement entre la face interne 36 de la rondelle 26 et la face latérale en vis-à-vis 46 du diaphragme 20. L'arête radiale interne de forme arrondie et convexe 48 de la couronnejonc 44 coopère avec la face latérale en vis-à-vis 46 du diaphragme 20 pour constituer l'appui secondaire pour le pivotement de ce dernier, ces appuis 48,42 étant ponctuels en étant implantés en vis-à- vis sur une même circonférence. L'arête radiale externe à angle vif 50 de la couronne-jonc 44 prend appui contre la face latérale 36 en vis-à-vis de la rondelle 26. La couronne 44 est traversée centralement à jeu par les rivets 28 et elle est centrée par l'intermédiaire du bord radial externe 52 arrondie de la rondelle 26, qui est repliée partiellement axialement en direction de la couronne-jonc pour constituer un coude 54 de centrage de la couronne-jonc 44. Ainsi selon une caractéristique la couronne élastique 44, de forme tronconique, s'appuie à sa périphérie externe sur la rondelle 26 et à sa périphérie interne sur le diaphragme 20, son inclinaison permettant un mouvement de pivotement du diaphragme 20 lorsque les garnitures du disque de friction 2 s'usent. On appréciera que la rondelle 26 et que la couronne-jonc 44 sont des pièces robustes et relativement épaisses Elles peuvent être en tôle emboutie et ne pas être traitées thermiquement Ici ces pièces ont une épaisseur au moins égale et en pratique supérieure à la moitié de l'épaisseur du diaphragme 20 et la rondelle 26 a une grande hauteur radiale Elle s'étend jusqu'au niveau de la périphérie interne des bossages 7 au voisinage de celle-ci Son bord externe 52 s'étend donc au voisinage dudit bossage 7 et permet également de raidir la rondelle 26 Il en résulte que la couronne-jonc 44 peut avoir une grande hauteur radiale, ce qui est bénéfique. La courbe caractéristique de cette couronne-jonc est en effet déterminée notamment par la hauteur de son tronc de cône et par son épaisseur, en sorte qu'en augmentant son épaisseur on peut avoir une courbe caractéristique (force course de déformation du diaphragme) avec un ensellement peu prononcé, ce qui permet d'avoir une charge sensiblement constante au niveau du sommet de la courbe caractéristique. Ici en pratique cette couronne 44 a une épaisseur supérieure à la rondelle 26 pour exercer après montage une charge sensiblement constante sur le diaphragme notamment lorsque celui-ci pivote entre ses appuis primaire et secondaire Un serrage élastique du diaphragme est ainsi réalisé Avantageusement et de manière usuelle le serrage est choisi pour que le diaphragme 20 reste en permanence en contact avec son appui primaire lors de la manoeuvre de l'embrayage décrite ci-après, afin de ne pas avoir de pertes de levée du plateau de pression. Grâce à l'invention, on maîtrise bien la charge élastique exercée par la couronne-jonc 44 sur le diaphragme ce qui permet de diminuer les phénomènes d'hystéréris. Bien entendu l'épaisseur de la couronne 44 dépend des applications et peut être égale ou inférieure à celle de la rondelle 26 On obtient donc un bon basculement du diaphragme. Pour mémoire on rappellera que par son couvercle 14 un mécanisme d'embrayage 10 est adapté à être rapporté sur le plateau de réaction 12 (ou volant) de l'embrayage solidaire, calé en rotation, ici sur le vilebrequin du moteur à combustion interne du véhicule automobile, avec insertion, entre le plateau de réaction 12 et le plateau de pression 18, du disque de friction 2 solidaire en rotation de l'arbre 5 d'entrée de la boîte de vitesses, tandis que, autour de celui-ci est disposée une pièce, dite butée de débrayage, apte à agir sur l'extrémité des doigts 24 du diaphragme 20 (selon la flèche F de la figure 1), pour commande en dégageant de l'embrayage ainsi formé, qui est normalement engagé, le plateau de pression 18 serrant le disque de friction 4 contre le plateau de réaction 12 sous la sollicitation du diaphragme. En agissant sur les extrémités des doigts 24, on fait donc pivoter le diaphragme entre la couronne-jonc 44 et le bossage 42 du couvercle 14. Lors de ce pivotement, les languettes élastiques tangentielles 3, liant en rotation le plateau de pression 18 au couvercle 14 avec mobilité axiale, sollicitent ledit plateau de pression 18 en direction du fond du couvercle 14 ce qui permet une levée du plateau 18 et de désengager le disque de friction 2. L'assemblage du mécanisme d'embrayage qui vient d'être décrit s'effectue de la manière suivante. On commence par réaliser le sous-ensemble constitué par la rondelle 26 et par la série de rivets 28 qui sont fixés à la rondelle 26 par sertissage de leur tête 31, dotée avantageusement d'un trou central borgne facilitant le sertissage. On enfile ensuite axialement sur ce sous-ensemble la couronne-jonc 44, le diaphgragme 22 et enfin le couvercle 14 en amenant la face interne 38 de cette dernière en appui contre les épaulements radiaux 34 des rivets 28. Il ne reste plus ensuite qu'à sertir les pieds 33 à trou borgne central des rivets 28 pour assurer l'assemblage de l'ensemble en garantissant de manière précise l'effort de serrage axial qui est appliqué au diaphragme 20 par la couronne-jonc 44. En effet on aurait pu songer à utiliser, comme dans le document US-A-4, 039,059, une pièce d'assemblage en forme de peigne, dont les extrémités libres des pattes sont repliées Un tel pliage ne permet pas de bien maîtriser le serrage du diaphragme et nécessite d'augmenter la force de serrage si l'on ne veut pas que le diaphragme quitte son appui primaire lors de sa manoeuvre par la butée de débrayage. Grâce à l'invention, on peut donc réduire la force de serrage et ainsi diminuer les frottements et les phénomènes d'hystérésis lors de la manoeuvre du diaphragme. L'ensemble des moyens d'assemblage de manière pivotante du diaphragme 20 sur le couvercle 14 est donc constitué d'une série de composants qui sont de formes et de conceptions particulièrement simples, qui sont peu coûteux à réaliser, et donc l'assemblage peut également être réalisé de manière fiable et économique. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit En particulier, le diaphragme peut être monté à l'extérieur du couvercle ainsi que la rondelle 26 et la couronne 44, les bossages 7 du plateau de pression 18 traversant alors le fond du couvercle à la faveur d'ouvertures prévues à cet effet dans celui-ci. Dans tous les cas, les rivets 28 sont portés par le fond du couvercle 14 qui a globalement la forme d'une assiette creuse avec son fond centralement troué. La couronne-jonc peut avoir, en section, une forme en U comme dans le susmentionné document US-A-4,039,059. L'invention permet d'obtenir d'autres avantages compte tenu que l'épaisseur de la rondelle 26 peut être aussi grande que souhaitée. En effet, comme visible en pointillés en 152 à la figure 2, on peut prolonger le bord externe 52 afin que ledit prolongement serve de butée au diaphragme lorsque (en position de stockage) le mécanisme 10 n'est pas encore rapporté sur le volant 12 afin de ménager les languettes 3. On peut former à la périphérie externe de la rondelle 26 des pattes radiales 53 saillantes radialement pénétrant à jeu dans un évidement 54 formé au niveau des bossages 7 du plateau 18 pour, en position de stockage (mécanisme 10 non monté sur le volant 12), limiter, par coopération avec le bord 55 de l'évidement 53, le mouvement du plateau 18 et ménager les languettes 3. Dans ce cas, le rebord 52 est fractionné pour formation des pattes 53. On notera que le bord 55, tourné à l'opposé du fond du couvercle, constitue une contre-butée propre à coopérer avec les pattes 54 constituant une butée pour éviter de détériorer les languettes 3 Il est donc créé des moyens de protection des languettes. Avantageusement l'évidement 53 est réalisé par tournage et le montage des pattes 54 est du type baïonnette. De manière simple, ces pattes 54 ont une largeur au plus égale à la distance circonférentielle séparant entre eux deux bossages 7 Ainsi les pattes sont introduites entre deux bossages 7, puis on procède à une rotation relative du plateau 18 par rapport au couvercle il 14 et enfin on procède en final à la fixation des languettes par exemple au couvercle 14, lesdites languettes pouvant être rivetées par avance aux pattes du plateau de pression 18. REVENDICATIONS 1 Mécanime d'embrayage ( 10) à diaphragme ( 20), notamment pour véhicule automobile, comportant un couvercle ( 14), un diaphragme ( 20) qui présente une partie périphérique ( 22) formant rondelle Belleville et une partie centrale fragmentée en doigts radiaux ( 24), des moyens d'assemblage assujetissant de manière pivotante le diaphragme ( 20) au couvercle ( 14) et au moins un plateau de pression ( 18), qui est solidaire en rotation du couvercle ( 14) tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci et sur lequel porte le diaphragme par sa partie périphérique ( 22), dans lequel lesdits moyens d'assemblage comportent, d'une part, une rondelle ( 26) qui est disposée du côté ( 46) du diaphragme ( 20) opposé au couvercle ( 14) auquel elle est reliée par une série de rivets ( 28) qui traversent axialement le diaphragme ( 20) et qui définissent une distance axiale constante entre la rondelle ( 26) et le couvercle ( 14) et, d'autre part, des moyens ( 44) déformables élastiquement qui sont agencés entre la rondelle ( 26) et le diaphragme ( 20) et qui définissent un appui pivotant ( 48) pour le diaphragme ( 20) de manière que ce dernier soit monté pivotant entre un appui primaire ( 42) porté par le couvercle ( 14) et un appui secondaire ( 48) porté par lesdits moyens, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par une couronne-jonc ( 44) élastique intercalée axialement entre le diaphragme ( 20) et la rondelle ( 26). 2 Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne-jonc ( 44) s'appuie à sa périphérie externe sur la rondelle ( 26) et à sa périphérie interne sur le diaphragme ( 20). 3 Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couronne-jonc ( 44) est de forme tronconique et comporte une arête arrondie ( 48) formant ledit appui secondaire. 4 Mécanisme d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arête arrondie ( 48) est une arête interne. 5 Mécanisme d'embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couronne-jonc prend appui contre la face latérale en vis-à-vis ( 36) de la rondelle ( 26) par l'intermédiaire d'une arête externe ( 50). 6 Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle ( 26) comporte des moyens ( 52) de centrage de la couronne-jonc ( 44). 7 Mécanisme d'embrayage selon la revendication 6, prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de centrage sont constitués par un bord radial externe ( 52), éventuellement fractionné, de la rondelle ( 26) rabattu axialement en direction de la couronne-jonc. 8 Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacun des rivets ( 28) comporte un corps central ( 30) délimité axialement par deux épaulements radiaux opposés ( 32, 34) qui prennent appui respectivement contre les faces latérales en vis-à-vis ( 36) de la rondelle ( 26) et ( 38) du couvercle ( 14), caractérisé en ce que l'épaisseur de la rondelle ( 26) est supérieure ou égale à la moitié de l'épaisseur du diaphragme ( 20). 9 Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plateau de pression ( 18) présente un bossage ( 7) pour l'appui du diaphragme ( 20), caractérisé en ce que la rondelle ( 26) s'étend radialement jusqu'au voisinage de la périphérie interne du bossage ( 7). Mécanisme d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la rondelle ( 26) présente à sa périphérie externe des pattes ( 54) saillantes radialement pénétrant à jeu dans un évidement ( 53) formé au niveau des bossages d'appui ( 7), que présente le plateau de pression ( 18) pour appui du diaphragme ( 20), lesdites pattes ( 54) étant propres à coopérer avec un bord ( 55) dudit évidement pour limitation du déplacement du plateau de pression ( 18).