Brevet FR2731056A1 — publié le 19960830

L'invention se rapporte à un embrayage à friction de véhicule automobile, à compensation automatique de l'usure pour l'ensemble de plateau de pression, qui est fixé à un volant moteur, avec interposition d'un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction, et qui en commun avec le volant moteur, forme un axe de rotation, l'embrayage comprenant un plateau de pression disposé de manière fixe en rotation mais axialement mobile dans un carter d'embrayage, et un ressort-diaphragme, qui est inséré sous précontrainte entre le plateau de pression et le carter d'embrayage, et qui, dans la zone de sa périphérie extérieure et dans une zone de diamètre plus faible, s'appuie aussi bien sur le carter d'embrayage, que sur un appui du plateau de pression, l'appui s'effectuant avec interposition d'un dispositif de rattrapage permettant un déplacement axial du plateau de pression dans le sens d'un éloignement du ressort- diaphragme et conformément à l'usure des garnitures de friction du disque d'embrayage. Le document de demande de brevet allemand 43 06 688 divulgue déjà un embrayage à friction de véhicule automobile, qui comprend un dispositif destiné à la compensation automatique de l'usure des garnitures de friction. Cet état de la technique préconise des éléments coniques, radialement mobiles, qui, après apparition de l'usure, produisent une augmentation de distance correspondante entre le ressort-diaphragme et le plateau de pression, grâce à un mouvement s'effectuant radialement vers l'extérieur. Une telle compensation d'usure fonctionne de manière tout à fait correcte, lorsque sont prévus plusieurs éléments de transmission de jeu répartis sur la périphérie. Par ailleurs, le document DE-OS 44 12 107 divulgue un dispositif de compensation automatique d'usure, constitué de deux éléments annulaires, qui sont disposés de manière concentrique à l'axe de rotation, qui sont sollicités par une force de ressort l'un à l'encontre de l'autre dans la direction périphérique, et qui s'appuient l'un sur l'autre par l'intermédiaire de surfaces partielles réalisant une pente, et augmentant de manière correspondante, lors d'une usure, la distance entre le ressort-diaphragme et le plateau de pression. Le but de la présente invention consiste à munir un embrayage à friction de véhicule automobile d'un système de compensation automatique d'usure, qui puisse être fabriqué selon un mode de construction le plus simple et économique possible, tout en conservant un fonctionnement parfait. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante caractérisée en ce qu'est prévu au moins un élément de transmission de jeu, qui est disposé sur l'ensemble de plateau de pression, et qui agit, avec un levier d'actionnement dirigé radialement vers l'intérieur, directement ou indirectement sur une pièce du dispositif de rattrapage, en ce que l'élément de transmission de jeu est monté de manière à pouvoir coulisser axialement et à être bloqué par friction, dans une ouverture disposée parallèlement à l'axe de rotation dans le plateau de pression, en ce que l'élément de transmission de jeu présente une butée axiale fixe du carter, qui limite son mouvement en direction du volant moteur, et en ce que le dispositif de rattrapage, lors de la phase de débrayage succédant à l'apparition d'une usure, s'engage dans la distance ayant augmentée entre l'élément de transmission de jeu et le plateau de pression, le dispositif de rattrapage étant constitué d'au moins un élément annulaire, qui est disposé de manière concentrique à l'axe de rotation, s'appuie de manière périphérique sur un diamètre de guidage du plateau de pression, est d'une configuration rigide dans la direction axiale, présente sur un côté frontal, des surfaces partielles réalisant une pente axiale dans la direction périphérique, et est sollicité dans la direction périphérique, par un système de ressort, dans le sens d'une rotation relative et ainsi d'une augmentation de l'encombrement axial. Grâce à cet agencement, il s'est avéré possible de réduire le nombre des éléments de transmission de jeu, sans entraîner de restrictions de fonctionnement. Dans la plupart des cas, l'utilisation d'un seul élément de transmission de jeu peut s'avérer suffisante; dans le cas d'embrayages critiques, il se pourrait qu'il soit nécessaire d'utiliser deux éléments de transmission de jeu qui seraient alors disposés environ de manière diagonalement opposée. Cette simplification est rendue possible par le fait que l'élément annulaire est guidé de manière précise sur un diamètre de guidage du plateau de pression, réalisé de manière concentrique à l'axe de rotation, et est d'une configuration rigide dans la direction de l'axe. A cet effet, l'élément annulaire peut être guidé sur un diamètre intérieur, ce qui permet qu'il soit d'une configuration ouverte dans la direction périphérique. Il est toutefois également possible de prévoir le guidage sur un diamètre extérieur, mais dans ce cas il est nécessaire d'avoir un élément annulaire fermé dans la direction périphérique. Les surfaces partielles conjuguées destinées à augmenter l'encombrement axial, peuvent, selon une autre caractéristique de l'invention, être réalisées dans le plateau de pression, dans le ressort-diaphragme, ou dans un second élément annulaire disposé en alignement axial avec le premier. Il est ainsi possible, d'une part de se satisfaire d'un seul élément annulaire en réduisant ainsi le nombre des pièces différentes, et d'autre part de prévoir également deux éléments annulaires, ce qui permet de simplifier le montage en ce sens qu'il est possible de monter au préalable le sous-ensemble formé par les éléments annulaires et le dispositif de ressort prévu pour le mouvement de rotation relative des deux éléments annulaires. Dans l'optique de l'invention, l'élément annulaire présente avantageusement une section droite rectangulaire, le côté le plus long étant guidé parallèlement à l'axe de rotation sur un diamètre de guidage du plateau de pression, de sorte que l'élément annulaire peut être aisément fabriqué, par exemple par découpage à la matrice, à partir d'une bande de métal. Par ailleurs, chaque élément de transmission de jeu est sollicité par un ressort dans l'optique d'un blocage dans l'ouverture du plateau de pression. Ce ressort assure un coincement de l'élément de transmission de jeu dans l'ouverture du plateau de pression, pour réaliser un blocage automatique durant tous les états de fonctionnement, excepté le rattrapage d'usure. Dans ce cas, ce ressort prend appui sur le levier d'actionnement et sur le plateau de pression. Il peut, par le choix des points d'appui, engendrer un effet de coincement suffisant, malgré une faible force élastique de ressort. Par ailleurs, chaque élément de transmission de jeu est sollicité, dans la zone de l'ouverture, par un ressort destiné au coulissement axial, en sollicitant l'élément de transmission de jeu par rapport au plateau de pression, en direction du volant moteur, ce qui sert essentiellement à obtenir le réglage initial lors du montage de l'embrayage à friction, grâce au fait que chaque élément de transmission de jeu est amené en appui sur une pièce fixe avec le carter, par exemple le volant moteur. L'élément de transmission de jeu est avantageusement guidé dans un alésage, par une broche coulissante s'étendant parallèlement à l'axe de rotation, et le ressort est disposé de manière concentrique autour de la broche coulissante, et s'appuie d'une part sur le plateau de pression et d'autre part sur la broche coulissante (par exemple une tête 15 de celle-ci). Ainsi, le ressort est guidé de manière fiable et implanté de manière peu encombrante. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque élément de transmission de jeu comporte un blocage en rotation dans l'ouverture, de préférence réalisée sous forme d'alésage, ce blocage se présentant sous la forme d'une goupille parallèle à l'alésage et située à distance radiale de celui-ci. Il est ainsi garanti que l'élément de transmission de jeu soumis à la force centrifuge, conserve sa position nécessaire, par rapport au plateau de pression En outre, le second ressort destiné au blocage de l'élément de transmission de jeu est disposé de manière concentrique autour de la goupille, qui bloque l'élément de transmission de]eu à l'encontre d'une rotation relative, ce ressort sollicitant le bras d'actionnement de façon à l'éloigner du plateau de pression. La goupille assure ainsi, aussi bien le blocage en rotation, que le guidage de ce ressort considéré. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard d'un exemple de réalisation représenté sur la figure unique du dessins annexé, qui montre une coupe axiale d'un embrayage à friction. L'embrayage à friction 1 est fixé à un volant moteur 2 d'un moteur à combustion interne, ce volant moteur étant susceptible de tourner autour de l'axe de rotation 3. Il est constitué d'un carter d'embrayage 6, qui usuellement est vissé sur le volant moteur 2. Entre le volant moteur 2 et le carter d'embrayage 6 est prévu un plateau de pression 4, qui est lié de manière fixe en rotation au carter d'embrayage 6, mais est guidé de manière mobile dans la direction axiale. A cet effet, on utilise usuellement des lames de ressort tangentielles ici non représentées. Entre le plateau de pression 4 et le volant moteur 2, est disposé le disque d'embrayage 5 avec ses garnitures de friction 23. Entre le plateau de pression 4 et le carter d'embrayage 6 est prévu un ressort- diaphragme 7, qui, dans la zone d'un diamètre moyen, est monté pivotant par l'intermédiaire de plusieurs broches-entretoises 8 fixées au carter d'embrayage 6, et qui, dans la zone de son diamètre extérieur, agit sur le plateau de pression 4, dans le sens d'un serrage des garnitures de friction 23 entre le plateau de pression 4 et le volant moteur 2. Radialement vers l'intérieur, le ressort-diaphragme 7 est pourvu de languettes de ressort 17, qui peuvent être actionnées par un système de débrayage non représenté. Entre le ressort-diaphragme 7 et le plateau de pression 4 est prévu un dispositif destiné à la compensation automatique de l'usure. Celui-ci est constitué d'au moins un élément annulaire 18, qui s'étend de manière concentrique à l'axe de rotation 3 et est guidé dans un diamètre de guidage 22 du plateau de pression 4. L'élément annulaire 18 est représenté selon un détail partiel en vue de dessus, et présente un bord périphérique plan, ainsi que, sur le côté opposé, plusieurs surfaces partielles 20 inclinées dans la direction périphérique, qui sont en regard de surfaces conjuguées correspondantes. L'élément annulaire 18 est sollicité dans la direction périphérique, par un ressort 21, qui, par exemple, est accroché par une de ses extrémités, dans les ouvertures 19. L'élément annulaire 18 peut, par exemple, comme cela est représenté en coupe longitudinale, coopérer avec un second élément annulaire 18a, les deux éléments annulaires 18, 18a étant disposés de manière à être alignés dans la direction axiale. Dans ce cas, l'élément annulaire 18a présente des surfaces conjuguées aux surfaces partielles 20 et s'appuyant sur celles- ci. Dans le cas présent, l'élément annulaire 18a s'appuie sur le plateau de pression 4, et l'élément annulaire 18 est sollicité par le ressort-diaphragme 7. Dans le cas de l'existence de ces deux éléments annulaires 18, 18a, le ressort 21 agit entre les deux éléments annulaires et les sollicite de façon telle, que grâce à la montée réciproque des surfaces partielles 20 et des surfaces partielles conjuguées les unes sur les autres, les éléments annulaires ont tendance à réaliser une augmentation de l'encombrement. Toutefois il est également possible de n'utiliser, sans problème, qu'un seul élément annulaire 18 dont les surfaces partielles 20, qui coopèrent, par exemple, avec des surfaces partielles conjuguées directement sur le plateau de pression 4, ou bien ces surfaces partielles 20 sont réalisées en regard du ressort-diaphragme 7, et le ressort-diaphragme présente alors les surfaces partielles conjuguées correspondantes. L'embrayage à friction 1 est équipé d'au moins un élément de transmission de jeu 9, qui comprend une broche coulissante 10 s'étendant parallèlement à l'axe de rotation 3, au travers du plateau de pression 4. Cette broche est de préférence de configuration ronde, et l'ouverture dans le plateau de pression 4 est en conséquence réalisée sous forme d'alésage 24. La broche coulissante 10 présente, à son extrémité dirigée vers le volant moteur 2, une tête 15. Entre cette tête 15 et le plateau de pression 4, est disposé un premier ressort 13, qui sollicite l'élément de transmission de jeu 9 en direction du volant moteur 2. La broche coulissante 10 est pourvue, sur son côté opposé à celui dirigé vers le volant moteur, d'un levier d'actionnement 12 qui s'étend radialement vers l'intérieur et qui assure, lors d'un fonctionnement sans usure, un blocage de l'élément de transmission de jeu 9 dans l'alésage 24, par un coincement approprié. Un second ressort 14 contribue à ce coincement, ce ressort étant disposé autour de la goupille 11, qui est agencée dans le plateau de pression, parallèlement à l'axe de rotation 3, et qui sert de blocage en rotation pour le levier d'actionnement 12 en traversant une ouverture appropriée dans le levier d'actionnement 12. L'extrémité radialement intérieure du levier d'actionnement 12, s'étend, vu dans la direction axiale, entre la zone de diamètre extérieur du ressort-diaphragme 7 et le plateau de pression 4, jusque contre l'élément annulaire 18. A cet effet, l'élément annulaire 18 est pourvu d'un évidement 25 distinct, correspondant, tel que montré sur la représentation séparée. A l'état débrayé de l'embrayage à friction, le coincement entre l'élément de transmission de jeu 9 et l'alésage 24 dans le plateau de pression, est renforcé par le ressort 21 et les surfaces partielles 20. A présent, le mode de fonctionnement de l'embrayage à friction 1 est le suivant: lors du montage, dans l'état embrayé de l'embrayage à friction, on veille, en ayant interposé le disque d'embrayage 5, à ce que la tête 15 de l'élément de transmission de jeu 9 vienne s'appuyer sur le volant moteur 2. L'élément annulaire 18 est, à cette occasion, réglé à l'encontre de la force du ressort 21, de manière à présenter, durant cette phase de montage, une faible distance axiale à l'extrémité radialement intérieure du levier d'actionnement 12. Après le montage, l'élément annulaire 18 est libéré et tourne d'une certaine valeur, sous l'effet de la force du ressort 21, à savoir jusqu'à ce que l'espace axial entre le plateau de pression 4 et le levier d'actionnement 12, soit comblé par l'élément annulaire 18. Le ressort-diaphragme 7 repose à cette occasion sur le bord de l'élément annulaire 18, opposé à celui dirigé vers le plateau de pression 4, et se situe à distance du levier d'actionnement 12. La pente des surfaces partielles 20 est ici dimensionnée de façon telle, que la force du ressort-diaphragme 7 ne puisse pas produire de mouvement relatif de l'élément annulaire 18, dans la direction périphérique. Si à présent, lors d'une phase de démarrage sous forte charge, il se produit une usure au niveau des garnitures de friction 23, alors le plateau de pression 4 se déplace sous l'effet de la force du ressort-diaphragme 7, en commun avec l'élément annulaire 18, de la valeur de l'usure, en direction du volant moteur 2. En raison de l'appui de la broche coulissante 10, avec sa tête 15, sur le volant moteur 2, l'élément de transmission de jeu 9 ne peut suivre ce mouvement relatif du plateau de pression 4 en direction du volant moteur 2. Dans cet état de fonctionnement, le ressort-diaphragme 7 neutralise le serrage par friction entre la broche coulissante 10 et l'alésage 24. Il se produit ainsi, entre l'extrémité radialement intérieure du levier d'actionnement 12 et l'élément annulaire 18, dans la zone de l'évidement 25, un espace correspondant à l'usure au niveau des surfaces de friction 23. A l'occasion de la phase de débrayage suivante, lorsque les languettes de ressort 17 sont déplacées en direction du volant moteur 2, par le système de débrayage, et que le ressort-diaphragme, dans la zone de son diamètre extérieur, effectue un mouvement inverse, il est possible, grâce à la force du ressort 21, de faire tourner l'élément annulaire 18 autour de l'axe de rotation 3, suite à quoi, en raison des surfaces partielles 20 disposées de manière oblique, l'espacement par rapport au levier d'actionnement 12 est comblé, et ce levier se trouve alors à nouveau en liaison axiale sans jeu avec le plateau de pression 4. Lors de la phase d'embrayage suivante, la distance axiale entre la zone radialement extérieure du ressort- diaphragme 7 et le plateau de pression 4, est augmentée de la valeur de l'usure précédente, de sorte que dans l'état embrayé de l'embrayage à friction, le ressort- diaphragme 7 a conservé sa position de montage initiale. Cela permet de garantir que le ressort-diaphragme travaille toujours dans la même plage de forces, que les forces d'actionnement restent toujours maintenues au même niveau, et qu'il est possible d'établir la capacité de transmission de couple de l'embrayage à friction et de la respecter. Il est à noter que les zones d'extrémité radialement intérieures des leviers d'actionnement 12 peuvent également être disposées de manière telle qu'elles reposent sur le côté du ressort-diaphragme 7, opposé à celui dirigé vers le volant moteur 2, et ne commandent ainsi qu'indirectement le mouvement de compensation de l'élément annulaire 18. Dans le cas d'une telle configuration, les leviers d'actionnement 12 servent simultanément au mouvement de desserrage forcé du plateau de pression 4 durant la phase de débrayage. Les autres fonctions restent conservées. A la place d'un élément annulaire 18, il est également possible de monter l'un à la suite de l'autre dans la direction axiale, deux éléments annulaires 18, 18a, qui présentent les surfaces partielles 20 et des surfaces conjuguées correspondantes, dirigées respectivement les unes vers les autres, et le ressort 21 exerce sa force sur les deux éléments annulaires, dans l'optique d'une rotation relative des deux éléments annulaires l'un par rapport à l'autre. Il est toutefois possible de n'utiliser qu'un seul élément annulaire 18, les surfaces conjuguées aux surfaces partielles 20 pouvant alors être disposées, soit dans le plateau de pression 4, ou bien également dans le ressort-diaphragme 7. L'élément annulaire 18 peut, de manière particulièrement simple, être découpé par matriçage, à partir d'une bande de tôle, et être cintré en un anneau, et utilisé sous forme d'anneau ouvert, dans le cas de l'exemple représenté. Si toutefois le diamètre de guidage 22 se présente sous la forme d'un diamètre extérieur, il est préférable que l'élément annulaire 18 soit fermé dans la direction périphérique. Le fait de rendre l'élément annulaire 18 relativement rigide, malgré un mode de construction simple, permet dans la plupart des cas, d'atteindre la fonction souhaitée à l'aide d'un seul élément de transmission de jeu 9. Seuls dans des cas exceptionnels, il pourrait s'avérer nécessaire de prévoir deux éléments de transmission de jeu 9 répartis sur la périphérie. REVENDICATIONS. 1. Embrayage à friction de véhicule automobile, à compensation automatique de l'usure pour l'ensemble de plateau de pression, qui est fixé à un volant moteur, avec interposition d'un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction, et qui en commun avec le volant moteur, forme un axe de rotation, l'embrayage comprenant un plateau de pression disposé de manière fixe en rotation, mais axialement mobile dans un carter d'embrayage, et un ressort- diaphragme, qui est inséré sous précontrainte entre le plateau de pression et le carter d'embrayage, et qui, dans la zone de sa périphérie extérieure et dans une zone de diamètre plus faible, s'appuie aussi bien sur le carter d'embrayage, que sur un appui du plateau de pression, l'appui s'effectuant avec interposition d'un dispositif de rattrapage permettant un déplacement axial du plateau de pression dans le sens d'un éloignement du ressort-diaphragme et conformément à l'usure des garnitures de friction du disque d'embrayage, caractérisé en ce qu'est prévu au moins un élément de transmission de jeu (9), qui est disposé sur l'ensemble de plateau de pression, et qui agit, avec un levier d'actionnement (12) dirigé radialement vers l'intérieur, directement ou indirectement sur une pièce du dispositif de rattrapage (18, 18a), en ce que l'élément de transmission de jeu (9) est monté de manière à pouvoir coulisser axialement et à être bloqué par friction, dans une ouverture (24) disposée parallèlement à l'axe de rotation (3) dans le plateau de pression (4), en ce que l'élément de transmission de jeu (9) présente une butée axiale (2, 15) fixe du carter, qui limite son mouvement en direction du volant moteur (2), et en ce que le dispositif de rattrapage (18, 18a), lors de la phase de débrayage succédant à l'apparition d'une usure, s'engage dans la distance ayant augmentée entre l'élément de transmission de jeu et le plateau de pression, le dispositif de rattrapage étant constitué d'au moins un élément annulaire (18), qui est disposé de manière concentrique à l'axe de rotation (3), s'appuie de manière périphérique sur un diamètre de guidage (22) du plateau de pression (4), est d'une configuration rigide dans la direction axiale, présente sur un côté frontal, des surfaces partielles (20) réalisant une pente axiale dans la direction périphérique, et est sollicité dans la direction périphérique, par un système de ressort (21), dans le sens d'une rotation relative et ainsi d'une augmentation de l'encombrement axial. 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces partielles conjuguées peuvent être réalisées dans le plateau de pression (4), dans le ressort-diaphragme (7), ou dans un second élément annulaire (18a) disposé en alignement axial avec le premier. 3. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément annulaire (18, 18a) présente une section droite rectangulaire, le côté le plus long étant guidé parallèlement à l'axe de rotation (3) sur un diamètre de guidage (22) du plateau de pression (4). 4. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de transmission de jeu (9) est sollicité par un ressort (14) dans l'optique d'un blocage dans l'ouverture (24) du plateau de pression (4). 5. Embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort (14) prend appui sur le levier d'actionnement (12) et sur le plateau de pression (4). 6. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de transmission de jeu (9) est sollicité, dans la zone de l'ouverture (24), par un ressort (13), dans l'optique d'un coulissement axial en direction du volant moteur (2). 7. Embrayage à friction selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de transmission de jeu (9) est guidé dans un alésage (24) par une broche coulissante (10) s'étendant parallèlement à l'axe de rotation (3), et en ce que le ressort (13) est disposé de manière concentrique autour de la broche coulissante (10), et s'appuie d'une part sur le plateau de pression (4) et d'autre part sur la broche coulissante (10) (par exemple une tête 15 de celle-ci). 8. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de transmission de jeu (9) comporte un blocage en rotation dans l'ouverture de préférence réalisée sous forme d'alésage (24), ce blocage se présentant sous la forme d'une goupille (11) parallèle à l'alésage (24) et située à distance radiale de celle-ci. 9. Embrayage à friction selon la revendication , caractérisé en ce que le second ressort (14) est disposé de manière concentrique autour de la goupille (11), et sollicite le bras d'actionnement de façon à l'éloigner du plateau de pression.