Brevet FR2725255A1 — publié le 19960405

L'invention se rapporte à un embrayage à friction destiné à un véhicule automobile à moteur à combustion interne, comprenant une masse d'inertie reliée au vilebrequin et définissant un axe de rotation, une plaque d'appui à carter d'embrayage, un plateau de pression, qui est disposé de manière fixe en rotation mais axialement mobile dans le carter, et est sollicité par un ressort en direction de la masse d'inertie, un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction susceptibles d'être serrées entre le plateau de pression et la masse d'inertie, un moyeu destiné au montage fixe en rotation sur un arbre de boite de vitesses, et un système d'actionnement d'embrayage. D'après le document de brevet allemand DE-OS 41 00 372, il est déjà connu de prévoir dans un embrayage à friction, une régulation de glissement, par exemple lors de l'apparition d'oscillations de torsion dans la ligne de transmission. Grâce à un glissement détermine, les oscillations de torsion peuvent alors être réduites tout au moins à une valeur non nuisible. Il est par ailleurs connu d'après le document de brevet allemand 29 20 932, de prévoir dans un embrayage à friction, une compensation d'usure à action automatique, ce qui permet de maintenir sensiblement constantes les conditions de déplacement du système de débrayage, la force de pression ne subissant pas de variation ou seulement une variation négligeable, tout au long de la durée de vie de l'embrayage. Le but de la présente invention consiste, dans un embrayage à friction connu, grâce à une modulation du glissement, à réduire les oscillations de rotation dans la ligne de transmission, au moins d'une façon telle, qu'elles n'aient plus d'influence négative, une durée de vie importante de l'embrayage à friction devant pouvoir être obtenue simultanément, sans que l'ensemble de la construction ne nécessite une mise en oeuvre trop importante. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la combinaison des particularités suivantes: a) dans la plaque d'appui et notamment sur le plateau de pression, est agencé un dispositif pour la compensation automatique de l'usure, qui maintient sensiblement constante la position des pièces du système d'actionnement d'embrayage par rapport à l'embrayage, indépendamment de l'usure des garnitures de friction; b) le système d'actionnement d'embrayage est commandé par un appareil de commande électronique, de manière à ce que lors de l'apparition d'oscillations de rotation dans la ligne de transmission, soit engendré un glissement déterminé entre la masse d'inertie et le disque d'embrayage; c) les garnitures de friction sont pourvues d'une réserve d'usure, qui, de préférence, a une valeur comprise environ entre 1,5 et 4 mm par garniture de friction. Grâce à la combinaison de ces caractéristiques, il est possible, malgré la modulation de glissement et l'usure aux garnitures de friction, qui y est liée (ce glissement peut atteindre des valeurs plus importantes notamment lors de l'apparition d'oscillations de fréquence propre dans la ligne de transmission), un fonctionnement régulier de l'embrayage à friction durant une période plus importante. Le dispositif pour la compensation automatique de l'usure permet de garantir le maintien sensiblement constant de la condition limite pour l'actionnement de l'embrayage (système de débrayage), ce qui conduit également au maintien constant de la force de pression du ressort principal d'embrayage. Grâce à la combinaison du dispositif de compensation d'usure avec une réserve d'usure correspondante, sous la forme de garnitures d'usure plus épaisses, on obtient un comportement en durée plus favorable de l'embrayage à friction. Par ailleurs, il est proposé que le ressort destiné à solliciter le plateau de pression soit réalisé sous la forme d'un ressort-diaphragme comportant des languettes de ressort dirigées radialement vers l'intérieur et destinées à venir en prise avec le système de débrayage. Un tel ressort principal d'embrayage réunit en soi, simultanément, la production de la force de ressort et les leviers de débrayage, ce qui permet une configuration particulièrement économique. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le disque d'embrayage comporte un amortisseur de torsion, dont le dispositif à friction présente une force de friction très faible. Cette faible force de friction, par exemple inférieure à une valeur conduisant à un moment d'environ 3 Nm, permet d'obtenir l'effet suivant. En raison de la faible force de friction, les oscillations de rotation dans la ligne de transmission sont certes augmentées quant à leur valeurs de pointe, dans la plage des fréquences propres, mais la plage des vitesses de rotation dans laquelle se produisent de telles oscillations est toutefois réduite. Cela permet de garantir que globalement il ne sera nécessaire de travailler qu'avec une modulation de glissement plus faible. Selon une autre proposition conforme à l'invention, la masse d'inertie est réalisée sous la forme d'un volant moteur à deux masses, comportant un amortisseur de torsion disposé entre les deux masses montées tournantes l'une par rapport à l'autre. Cet amortisseur de torsion est avantageusement conçu de façon à ce que son dispositif à friction présente une force de friction très faible. De façon tout à fait avantageuse, les garnitures de friction du disque d'embrayage 8 présentent un rapport du diamètre extérieur au diamètre intérieur, qui est inférieur à 1,4. Dans un disque d'embrayage présentant un tel rapport de diamètres, il s'est avéré qu'il était sans plus possible de prévoir une sollicitation par unité de surface plus importante, en obtenant ainsi un meilleur appui des garnitures de friction sur les surfaces de friction conjuguées, ce qui entraîne une réduction des déformations d'origine thermique, en réduisant ainsi fortement les sollicitations d'origine thermique, excessives. Ce rapport de diamètres entraîne notamment un moment d'inertie plus faible du disque d'embrayage, ce qui permet, par exemple, d'influencer de manière positive le comportement au changement de rapport de la boite de vitesses. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail, au regard d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé comportant une figure unique. La représentation montre un embrayage à friction 1, en coupe longitudinale. Il comprend une masse d'inertie 2, qui est reliée de façon fixe, de manière non représentée, au vilebrequin d'un moteur à combustion interne. La masse d'inertie 2 et le vilebrequin définissent un axe de rotation 5 commun. Sur la masse d'inertie 2 est fixée une plaque d'appui constituée, entre autres, d'un carter d'embrayage 3. A l'intérieur du carter d'embrayage 3 est disposé un plateau de pression 4, ceci de manière fixe en rotation mais axialement mobile. Cela peut par exemple s'effectuer par l'intermédiaire de lames de ressort tangentielles. Par ailleurs, entre le plateau de pression 4 et le carter d'embrayage 3 est prévu un ressort- diaphragme 6, qui, au niveau d'un diamètre moyen s'appuie sur le carter d'embrayage 3, et agit avec son diamètre extérieur, sur le plateau de pression 4. Les languettes de ressort 7 dirigées radialement vers l'intérieur, sont réalisées de manière telle, qu'elles puissent être sollicitées par une butée de débrayage 12. La butée de débrayage 12 est en liaison, par exemple par l'intermédiaire d'une fourchette de débrayage 13, avec un appareil de commande électronique 14 présentant plusieurs entrées de détecteurs 15, qui, en combinaison avec l'électronique, régulent l'actionnement de l'embrayage à friction 1. Entre le plateau de pression 4 et la masse d'inertie 2, est disposé un disque d'embrayage 8, qui, par son moyeu 10, est monté de manière fixe en rotation sur l'arbre de boite de vitesses 11. Dans sa zone radialement extérieure, le disque d'embrayage 8 comporte des garnitures de friction 9, qui peuvent être serrées entre le plateau de pression 4 et la masse d'inertie 2. En outre, le disque d'embrayage 8 est équipé d'un amortisseur de torsion 20, qui sur le plan de l'action qu'il exerce, est disposé entre les garnitures de friction 9 et le moyeu 10. Entre la zone radialement extérieure du ressort-diaphragme 6 et le plateau de pression 4, est prévu un dispositif 16 pour la compensation automatique de l'usure. Celui-ci est entre autres constitué d'un anneau rotatif 18, qui, par l'intermédiaire de surfaces inclinées et de surface inclinées conjuguées correspondantes sur le plateau de pression 4, peut faire varier la distance axiale entre le plateau de pression 4 et le ressort-diaphragme 6. Par ailleurs, est prévu un dispositif de limitation de course 17 à rattrapage de jeu. L'anneau rotatif 18 est sollicité en direction périphérique par un couple, par un dispositif à ressort, par exemple plusieurs ressorts 19 répartis sur la périphérie. Le rapport du diamètre extérieur Da au diamètre intérieur Di des garnitures de friction 9 présente ici une valeur inférieure à 1,4. Les garnitures de friction 9 présentent ici une épaisseur telle, que chacune des garnitures de friction ait une reserve d'usure d'environ 1,5 à 4 mm. Le fonctionnement de l'embrayage à friction 1 est le suivant: l'actionnement de l'embrayage à friction 1 s'effectue par l'intermédiaire d'un appareil de commande électronique 14 disposant d'entrées de détecteurs 15 appropriées, en vue d'actionner l'embrayage à friction dans l'optique souhaitée. Il peut s'agir ici de la détection de la position de la pédale d'accélérateur, ainsi que de valeurs de vitesses de rotation du moteur à combustion interne et de l'arbre de boite de vitesses. Si à présent, l'appareil de commande électronique 14 détecte l'apparition d'oscillations de rotation dans la ligne de transmission, cet appareil assure un débrayage partiel de l'embrayage à friction 1, par l'intermédiaire de la fourchette de débrayage 13 et de la butée de débrayage 12. A cette occasion on établit un glissement entre les garnitures de friction 9 du disque d'embrayage 8 et la masse d'inertie 2 ainsi que le plateau de pression 4. Dans cet état de fonctionnement, les garnitures de friction 9 sont soumises à une usure plus importante. Pour remédier à cette usure plus importante, l'embrayage à friction 1 est équipé d'un dispositif de compensation automatique de l'usure. En cas d'usure plus importante, le dispositif de limitation de course 17 à rattrapage d'usure, avant la phase de débrayage complète de l'embrayage à friction 1, limite le plateau de pression 4 dans son mouvement de débrayage, de sorte que la zone radialement extérieure du ressort-diaphragme 6 peut se soulever de l'anneau rotatif 18 de la valeur de l'usure apparue, et les ressorts 19 sont en mesure de déplacer l'anneau rotatif d'une valeur telle, qu'en raison des surfaces inclinées, l'interstice initial entre l'anneau rotatif 18 et le ressort-diaphragme 6 soit compensé. Grâce à ce dispositif, le ressort- diaphragme 6 est sensiblement maintenu dans sa position de montage initiale, de sorte que la sollicitation du plateau de pression 4 en résultant, reste constante. Simultanément, la position relative de la butée de débrayage 12 reste invariable, de sorte que d'une part il en résulte un emplacement axial important, et que d'autre part la régulation de l'embrayage à friction par l'intermédiaire de l'appareil de commande 14 n'est pas influencée. L'amortisseur de torsion 20 disposé dans le disque d'embrayage 8 est d'une configuration telle, que les dispositifs de friction qui y sont agencés, présentent une force de friction très faible (inférieure à une valeur conduisant à un moment d'environ 3 Nm). Grâce à cela, lors de l'apparition d'oscillations de rotation dans la plage des fréquences propres, l'étendue de la plage des vitesses de rotation de ces oscillations de rotation est fortement réduite, de sorte que lors du passage de cette plage de vitesses de rotation, un découplage d'oscillation, par l'établissement de glissement, n'est nécessaire que pendant une durée très réduite. Ainsi, l'usure des garnitures de friction 9 est réduite à une valeur minimale. Le rapport du diamètre extérieur Da au diamètre intérieur Di des garnitures de friction 9, d'une valeur inférieure à 1,4, est également destiné à permettre un fonctionnement à très faible usure. Dans le cas d'un tel rapport de diamètres, les garnitures de friction 9 sont relativement étroites dans la direction radiale, en permettant ainsi une sollicitation par unité de surface plus importante, parce qu'en effet, la chaleur apparaissant lors de5 phases de glissement, entraîne une déformation d'origine thermique moindre des garnitures de friction 9, en réduisant ainsi les sollicitations locales excessives, à l'intérieur de la surface de friction. REVENDICATIONS. 1. Embrayage à friction destiné à un véhicule automobile à moteur à combustion interne, comprenant une masse d'inertie (2) reliée au vilebrequin et définissant un axe de rotation (5), une plaque d'appui à carter d'embrayage (3), un plateau de pression (4), qui est disposé de manière fixe en rotation mais axialement mobile dans le carter, et qui est sollicité par un ressort (6) en direction de la masse d'inertie (2), un disque d'embrayage (8) comportant des garnitures de friction (9) susceptibles d'être serrés entre le plateau de pression (4) et la masse d'inertie (2), un moyeu (10) destiné au montage fixe en rotation sur un arbre de boite de vitesses (11), et un système d'actionnement d'embrayage (12, 13), caractérisé par la combinaison des particularités suivantes: a) dans la plaque d'appui et notamment sur le plateau de pression, est agencé un dispositif (16) pour la compensation automatique de l'usure, qui maintient sensiblement constante la position des pièces du système d'actionnement d'embrayage (12, 13) par rapport à l'embrayage (1), indépendamment de l'usure des garnitures de friction (9); b) le système d'actionnement d'embrayage (12, 13) est commandé par un appareil de commande électronique (14), de manière à ce que lors de l'apparition d'oscillations de rotation dans la ligne de transmission, soit engendré un glissement déterminé entre la masse d'inertie (2) et le disque d'embrayage (8); c) les garnitures de friction (9) sont pourvues d'une réserve d'usure, qui, de préférence, a une valeur comprise environ entre 1,5 et 4 mm par garniture de friction. 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort destiné à solliciter le plateau de pression est réalisé sous la forme d'un ressort-diaphragme (6) comportant des languettes de ressort dirigées radialement vers l'intérieur et destinées à venir en prise avec le système de débrayage. 3. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque d'embrayage comporte un amortisseur de torsion (20), dont le dispositif à friction présente une force de friction très faible (inférieure à une valeur conduisant à un moment d'environ 3 Nm). 4. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse d'inertie est réalisée sous la forme d'un volant moteur à deux masses, comportant un amortisseur de torsion disposé entre les deux masses montées tournantes l'une par rapport à l'autre. 5. Embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif à friction de l'amortisseur de torsion présente une force de friction très faible. 6. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les garnitures de friction (9) du disque d'embrayage (8) présentent un rapport du diamètre extérieur Da au diamètre intérieur Di, qui est inférieur à 1,4.