Brevet FR2725485A1 — publié le 19960412

L'invention se rapporte à un embrayage à friction destiné à un moteur à combustion interne, et comprenant un carter d'embrayage, qui est fixé à un volant moteur présentant une surface de friction, et tourne avec celui-ci autour d'un axe de rotation un plateau de pression présentant une surface de friction et disposé de manière fixe en rotation mais axialement mobile dans le carter d'embrayage, un ressort- diaphragme qui comporte des languettes de ressort dirigées radialement vers l'intérieur, qui est destiné à solliciter le plateau de pression en direction du volant moteur, et qui s'appuie d'une part sur le plateau de pression, et d'autre part sur le carter d'embrayage, un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction, qui peuvent être serrées entre les surfaces de friction du volant moteur et du plateau de pression, un dispositif de débrayage destiné à solliciter les languettes de ressort, et un dispositif destiné à la compensation automatique de l'usure des garnitures de friction, comportant un élément annulaire concentrique à l'axe de rotation, qui est disposé entre le plateau de pression et le ressort- diaphragme, est sollicité par ressort dans la direction périphérique, et, par l'intermédiaire de plusieurs surfaces inclinées en rampe réparties en périphérie, maintient constant l'espacement entre le ressort- diaphragme et la surface de friction du volant moteur. Un tel embrayage à friction est divulgué, par exemple, par le document de brevet allemand 29 20 932. Dans cet embrayage à friction connu, les surfaces inclinées en rampe sont réalisées, d'une part directement sur le plateau de pression et d'autre part sur un élément annulaire, qui est fabriqué en tôle. La fabrication des surfaces inclinées en rampe sur le plateau de pression, est d'une mise en oeuvre importante, parce qu'elle nécessite d'importantes opérations d'usinage par enlèvement de copeaux. Le but de la présente invention consiste, à partir de l'état de la technique, à indiquer un mode de fabrication plus favorable pour le dispositif de compensation automatique d'usure, tout en conservant un mode d'action identique. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que l'élément annulaire s'applique sur le plateau de pression par l'intermédiaire d'un appui plan en direction périphérique, et les surfaces inclinées en rampe sont prévues dans la zone de contact élément annulaire ressort-diaphragme. Comme les surfaces inclinées en rampe sont transférées dans la zone de contact élément annulaire - ressort- diaphragme, il est possible de faire appliquer l'élément annulaire sur le plateau de pression, par l'intermédiaire d'un appui plan en direction périphérique. Un tel appui peut être fabriqué de manière plus simple que les surfaces inclinées en rampe dans le plateau de pression. A cet effet, il est possible de prévoir une opération de tournage normale. Selon une autre caractéristique de l'invention, les surfaces inclinées en rampe sont de manière particulièrement avantageuse, réalisées dans le ressort diaphragme par déformation plastique. Les deux éléments, l'élément annulaire et le ressort-diaphragme peuvent être pourvus des surfaces inclinées en rampe, au cours de la déformation plastique nécessaire de toute façon à leur fabrication. Une opération d'usinage particulière est donc inutile. Par ailleurs, selon une configuration avantageuse de l'invention, le ressort-diaphragme comporte des zones d'appui faisant saillie radialement vers l'extérieur, et déformées par torsion hors du plan du ressort-diaphragme en formant ainsi les surfaces inclinées en rampe. Une telle configuration du ressort- diaphragme est particulièrement simple, parce que la déformation par torsion, à savoir le gauchissement des zones d'appui faisant saillie, peut être réalisée de manière particulièrement précise. L'invention va être décrite plus en détail dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 la coupe longitudinale d'un embrayage à friction complet; Fig. 2 une coupe partielle selon la ligne A-A de la figure 1, et selon une représentation agrandie; Fig. 3 (A) une vue de face d'un ressort diaphragme (B) une coupe selon la ligne B-B Fig. 4 (A) une vue de face d'un ressort diaphragme (B) une vue selon la flèche Z La figure 1 est à considérer en combinaison avec la figure 2 et notamment avec la figure 4. L'embrayage à friction 1 est composé d'un volant moteur 2, qui est fixé au vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et peut tourner avec celui-ci autour de l'axe de rotation 3. Le volant moteur 2 présente sur son côté opposé à celui en regard du vilebrequin, une surface de friction 9. Sur le côté de la surface de friction 9 est fixé le carter d'embrayage 4, qui reçoit le plateau de pression 5 monté de manière fixe en rotation, mais axialement mobile, dans le carter d'embrayage 4. A cet effet, sont utilisées, de préférence, des lames de ressort tangentielles. Le plateau de pression 5 est sollicité par ressort en direction du volant moteur 2, au moyen d'un ressort-diaphragme 11, ce dernier étant monté de manière pivotante, dans une zone de diamètre moyen, sur le carter d'embrayage 4, par exemple à l'aide de tenons d'espacement 17, et sollicitant avec sa zone radialement extérieure, le plateau de pression 5. Radialement vers l'intérieur sont agencées les languettes de ressort 12 du ressort-diaphragme 11, dont les extrémités sont en liaison fonctionnelle avec un dispositif de débrayage. Le plateau de pression 5 présente une surface de friction 6, qui est située en regard de la surface de friction 9 du volant moteur 2, des garnitures de friction 8 d'un disque d'embrayage 7 étant disposées entre les deux surfaces de friction 6, 9. Le disque d'embrayage 7 est disposé de manière fixe en rotation sur un arbre de boite de vitesses non représenté. Entre la zone radialement extérieure du ressort-diaphragme 11 et le plateau de pression 5, est disposé un élément annulaire 15 qui s'étend de manière concentrique à l'axe de rotation 3. Cet élément annulaire 15 repose sur une surface annulaire plane du plateau de pression 5, et est sollicité de manière élastique par rapport à ce plateau de pression, dans la direction périphérique, au moyen de ressorts 22. Sur son côté opposé à celui en regard du plateau de pression 5, l'élément annulaire 15 présente plusieurs surfaces inclinées en rampe 16 réparties en périphérie, qui réalisent ensemble une rampe. Le ressort-diaphragme 11 repose, par des surfaces inclinées en rampe correspondantes, sur les surfaces inclinées en rampe 16 de l'élément annulaire 15. Dans le cas présent, les surfaces inclinées en rampe 14 du ressort-diaphragme 11 sont formées par des zones d'appui 13 faisant saillie radialement du corps du ressort-diaphragme 11, qui ont toutes été déformées par torsion, dans le même sens, hors du plan du ressort-diaphragme 11. L'élément annulaire 15 comporte plusieurs ouvertures 23 réparties sur la périphérie, dans chacune desquelles s'engage un ressort 22, en vue d'exercer une force élastique de ressort sur l'élément annulaire 15, dans la direction de la flèche F. En partant de l'état de la technique considéré, il est à présent possible de prévoir une limitation de course axiale pour le plateau de pression, et dans ce cas, on obtient le mode de fonctionnement suivant: en cas d'absence d'usure des garnitures de friction, la course d'actionnement disponible au niveau de la pédale d'embrayage, produit un soulèvement du plateau de pression conformément de la limitation de course prédéterminée. Lorsque l'usure des garnitures de friction augmente, le plateau de pression se déplace par rapport aux pièces du système de limitation de la course, en direction du volant moteur, et la pédale d'embrayage permet, de manière correspondante, une course de soulèvement plus importante. En raison de celle-ci, le système de limitation de la course maintient le plateau de pression dans une position dans laquelle le conducteur peut engendrer, par l'intermédiaire de la pédale d'embrayage, une course de déplacement supplémentaire au niveau du ressort- diaphragme. Le ressort-diaphragme se soulève de la valeur de cette course de déplacement supplémentaire, dans la zone des ses surfaces inclinées en rampe 14, des surfaces inclinées en rampe 16 de l'élément annulaire 15, de sorte que le dispositif de rattrapage ne subit plus de forces dans la direction axiale, et les ressorts 22 peuvent faire tourner l'élément annulaire 15 dans la direction de la flèche F, jusqu'à ce que s'établisse à nouveau un appui entre les surfaces inclinées en rampe 14 et 16. Ainsi, malgré l'usure des garnitures de friction, et du mouvement correspondant du plateau de pression en direction du volant moteur, la position initiale du ressort- diaphragme dans le carter d'embrayage est à nouveau rétablie, ce qui signifie que la distance entre la zone radialement extérieure du ressort-diaphragme et la surface de friction sur le volant moteur est maintenue constante. Il est ainsi possible, malgré l'usure au niveau des garnitures de friction, de maintenir le ressort-diaphragme dans une position constante dans le carter d'embrayage, de sorte que ses forces de pression restent constantes. La limitation de course peut toutefois également être réalisée conformément à la figure 1. A cet effet sont prévus plusieurs éléments de transmission de jeu 18 répartis sur la périphérie, qui sont guidés avec possibilité de translation à l'encontre d'une force de friction, dans un alésage 21 du plateau de pression , s'étendant parallèlement à l'axe de rotation 3, et qui reposent chacun par une tête 20, sur le volant moteur 2, de préférence sur la surface de friction 9, dans l'état embrayé. Chaque élément de transmission de jeu présente, sur le côté du plateau de pression 5, opposé à celui dirigé vers les garnitures de friction 8, un bras 19 dirigé radialement vers l'intérieur, le bras 19 reposant sur l'élément annulaire 15, également sur une surface inclinée en rampe 16. Aussi longtemps qu'il n'apparaît pas d'usure sur les garnitures de friction 8, le plateau de pression 5 reste maintenu en appui, par l'intermédiaire de l'élément annulaire 15, sur la zone radialement extérieure du ressort-diaphragme 11, ceci dans tous les états de fonctionnement. Cela est assuré par un dispositif de ressort séparé, ou bien cette fonction est assurée par les lames de ressort tangentielles. La force de friction entre les éléments de transmission de jeu 18 et le plateau de pression 5 est dimensionnée de manière telle, que les ressorts 22 ne soient pas en mesure de faire tourner l'élément annulaire 15 à l'encontre de cette force de friction. Lorsque de l'usure est apparue, et lors de la phase d'embrayage suivante, les têtes 20 des élémenst de transmission de jeu 18 arrivent prématurément en appui sur la surface de friction 9, avant même que les surfaces de friction 6 et 9 aient pu serrer les garnitures de friction 8. Le plateau de pression 5 continue, à présent, à être déplacé en direction du volant moteur 2, et, à cette occasion, les éléments de transmission de jeu 18 se déplacent, de la valeur correspondant à l'usure, par rapport au plateau de pression 5, en s'éloignant du volant moteur 2. Il en résulte entre les bras 19 et les surfaces inclinées en rampe 16, un jeu égal à la valeur de l'usure. Lors de la phase de débrayage suivante, lorsque le ressort- diaphragme 11 réduit sa sollicitation du plateau de pression 5 par l'intermédiaire de l'élément annulaire 15, les ressorts 22 sont en mesure de faire tourner l'élément annulaire 15 dans la direction périphérique, conformément à la flèche F, par rapport au plateau de pression 5, jusqu'à ce que le jeu par rapport aux bras 19 soit à nouveau résorbé. De cette manière, l'état de montage initial du ressort- diaphragme 11 est à nouveau rétabli, et le ressort-diaphragme est à nouveau en mesure de fonctionner dans sa plage de forces prédéterminée. Dans ce cas, le ressort-diaphragme 11 présente la configuration selon la figure 4. Il présente plusieurs zones d'appui 13 faisant saillie radialement vers l'extérieur, qui conformément à la vue selon la flèche Z, sont déformées par torsion hors du plan du ressort- diaphragme, en vue de former les surfaces inclinées en rampe 14. Cette déformation plastique peut être réalisée de manière simple et précise, et peut être effectuée simultanément, lors des opérations de formage nécessaires de toute façon à la fabrication du ressort- diaphragme. Mais il est toutefois également possible de prévoir un ressort-diaphragme conforme à la figure 3. Ce ressort-diaphragme 10 présente un contour extérieur fermé, et les surfaces inclinées en rampe 14 sont réalisées directement dans le matériau du ressort- diaphragme 10, dans sa zone d'appui sur l'élément annulaire 15. Cela est visible sur la coupe partielle (B) selon la ligne B-B de la figure 3(A). Cette déformation plastique peut également être réalisée lors de la phase de fabrication du ressort-diaphragme 10. Il est à noter que dans le cas d'un embrayage dit à commande par traction, les surfaces inclinées en rampe dans le ressort-diaphragme sont disposées sur un diamètre moyen par l'intermédiaire duquel le ressort- diaphragme s'appuie sur le plateau de pression. REVENDICATIONS. 1. Embrayage à friction destiné à un moteur à combustion interne, et comprenant un carter d'embrayage, qui est fixe à un volant moteur présentant une surface de friction, et tourne avec celui-ci autour d'un axe de rotation un plateau de pression présentant une surface de friction et disposé de manière fixe en rotation mais axialement mobile dans le carter d'embrayage, un ressort-diaphragme qui comporte des languettes de ressort dirigées radialement vers l'intérieur, qui est destiné à solliciter le plateau de pression en direction du volant moteur, et qui s'appuie d'une part sur le plateau de pression, et d'autre part sur le carter d'embrayage, un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction, qui peuvent être serrées entre les surfaces de friction du volant moteur et du plateau de pression, un dispositif de débrayage destiné à solliciter les languettes de ressort, et un dispositif destiné à la compensation automatique de l'usure des garnitures de friction, comportant un élément annulaire concentrique à l'axe de rotation, qui est disposé entre le plateau de pression et le ressort- diaphragme, est sollicité par ressort dans la direction périphérique, et, par l'intermédiaire de plusieurs surfaces inclinées en rampe réparties en périphérie, maintient constant l'espacement entre le ressort- diaphragme et la surface de friction du volant moteur, caractérisé en ce que l'élément annulaire (15) s'applique sur le plateau de pression (5) par l'intermédiaire d'un appui plan en direction périphérique, et les surfaces inclinées en rampe (14, 16) sont prévues dans la zone de contact élément annulaire (15) - ressort-diaphragme (10, 11). 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces inclinées en rampe (14) sont réalisées dans le ressortdiaphragme (10, 11) par déformation plastique. 3. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort-diaphragme (11) comporte des zones d'appui (13) faisant saillie radialement vers l'extérieur, et déformées par torsion hors du plan du resort-diaphragme en formant ainsi les surfaces inclinées en rampe (14).