Brevet FR2747163A1 — publié le 19971010

Embrayage à friction La présente invention concerne un embrayage a friction comprenant un ressort à diaphragme servant à engager par friction une plaque de pression contre une garniture d'embrayage. Dans un embrayage à friction, par exemple en vue d'une utilisation automobile, une plaque de pression servant à s'engager par friction une garniture d'embrayage est supportée élastiquement par un plateau de fermeture, de manière à être poussée à l'écart de la garniture d'embrayage, et la plaque de pression est poussée élastiquement vers la garniture d'embrayage au moyen d'un ressort à diaphragme, lorsque l'embrayage est engagé. Dans un tel embrayage à friction, la plaque de pression est normalement pressée contre la garniture d'embrayage sous l'effet de la force élastique du ressort à diaphragme, et l'embrayage peut être désolidarisé en déplaçant le ressort à diaphragme, de manière à éliminer la force élastique appliquée sur la plaque de pression et à déplacer, de ce fait, la plaque de pression à l'écart de la garniture d'embrayage. L'embrayage est désolidarisé en engageant une partie centrale du ressort à diaphragme contre un palier de libération, qui est actionné axialement par une pédale d'embrayage et en déplaçant axialement la partie centrale du ressort à diaphragme par l'actionnement de la pédale d'embrayage. Le ressort à diaphragme est ainsi pivoté, et ceci libère la pression appliquée sur la plaque de pression. Au fur et à mesure de la progression de l'usure de la garniture d'embrayage, la position de la plaque de pression, afin d'engager la garniture d'embrayage, se décale vers le volant, de sorte que le point d'application de force par le ressort à diaphragme, sur la plaque de pression, se déplace également vers le 2 2747163 volant. Il s'ensuit que la valeur de déviation du ressort à diaphragme, lors de l'engagement de l'embrayage, change au fur et à mesure de l'usure de la phase d'embrayage, et l'orientation du ressort à diaphragme change depuis son état initial, de sorte que le point d'application de force par le palier de libération sur le ressort à diaphragme change également. Par exemple, lorsque la pédale d'embrayage et le palier de libération sont reliés entre eux via un fil métallique ou un mécanisme d'articulation, il est souhaité que le point d'application de force sur le diaphragme reste fixe. Cependant, la structure permettant d'obtenir cela a tendance à être très complexe. De même, le ressort à diaphragme est pourvu d'une propriété de constante d'élasticité négative dans la zone o l'embrayage est libéré, de sorte que la force de pédale nécessaire pour la désolidarisation de l'embrayage peut être minimisée. Concernant des techniques du ressort à diaphragme ayant une propriété de constante d'élasticité négative, il doit être fait référence au document "Paper 1. Friction Clutches and Clutch Control Mechanims" D.A. Davies, Proc Instn Mech Engrs, 1969-70, Volume 184 Pt 31. Le contenu de ce document est incorporé ici, dans cette demande, à titre de référence. En termes de force de libération d'embrayage, la modification de la configuration du diaphragme, en raison de l'usure de la garniture d'embrayage, modifie le point de fonctionnement du ressort à diaphragme, et ceci peut donner lieu à une augmentation inacceptable de la force de pédale requise pour la désolidarisation de l'embrayage. Au vu de tels problèmes de l'art antérieur, un but principal de la présente invention est de proposer un embrayage à friction comprenant un ressort à diaphragme, servant à engager sélectivement un disque 3 2747163 d'embrayage qui peut maintenir le point de fonctionnement du ressort à diaphragme sensiblement fixe, indépendamment de la progression de l'usure de la garniture d'embrayage. Un deuxième but de la présente invention est de proposer un embrayage à friction, comprenant un ressort à diaphragme qui peut maintenir sensiblement fixe la position de la périphérie intérieure du ressort à diaphragme, indépendamment de la progression de l'usure de la phase d'embrayage, de sorte que la modification de la course de pédale peut être empêchée durant l'utilisation. Un troisième but de la présente invention est de proposer un embrayage à friction contenant un ressort à diaphragme qui est une structure simple et soit économique à fabriquer. Selon la présente invention, ces buts ainsi que d'autres peuvent être atteints en proposant un embrayage à friction, comprenant: un ressort à diaphragme consistant en un ressort en forme de coupelle annulaire, qui pousse élastiquement une plaque de pression afin de la mettre en contact avec une garniture d'embrayage, lorsque l'embrayage est engagé, la plaque de pression étant reliée à un plateau de fermeture et poussée élastiquement à l'écart de la garniture d'embrayage; un organe de pivot servant à supporter un point de pivot du ressort à diaphragme; des moyens de support élastiques servant à supporter le organe de pivot par rapport au plateau de fermeture, les moyens de support élastiques ayant une flexibilité qui résiste à une sollicitation de libération normale, mais cède à une sollicitation de libération sensiblement supérieure à la sollicitation de libération normale, le mouvement de fléchissement des moyens de support élastiques y produisant un jeu correspondant; et un moyen de calage qui est sollicité par des moyens de réglage élastiques et adaptés de 4 2747163 fagon à remplir le jeu; de manière qu'une augmentation de la sollicitation de libération résultant d'une usure de la garniture d'embrayage forme le jeu, et le moyen de calage remplit le jeu de manière à décaler le ressort à diaphragme vers une nouvelle position correspondant à une progression de la usure, sans modifier sensiblement un point de fonctionnement du ressort à diaphragme. Ainsi, en raison du mouvement de réglage de l'organe de pivot qui est imputable à son tour à la flexibilité appropriée du moyen de support élastique, combiné à l'action du moyen de calage empêchant le mouvement inverse du moyen de support élastique, le ressort à diaphragme peut se décaler vers la garniture d'embrayage, au fur et à mesure de la progression de l'usure de la garniture d'embrayage. En particulier, lorsque l'organe de support élastique est doté d'une flexibilité qui assure un déplacement sensiblement égal à dl. L2/(L1+L2), o dl est la valeur d'usure de la garniture d'embrayage, L1 est une distance radiale entre le point de pivot du ressort à diaphragme et un point d'engagement entre la plaque de pression et le ressort à diaphragme, et L2 est une distance radiale entre le point de pivot dudit ressort à diaphragme et un point du ressort à diaphragme s'engageant contre un palier de libération, le ressort à diaphragme se déplace sensiblement vers la garniture d'embrayage d'une distance correspondant à la valeur d'usure de la garniture d'embrayage. En décalant ainsi le ressort à diaphragme sans modifier la configuration du ressort à diaphragme, il est possible de maintenir sensiblement fixe le point de fonctionnement du ressort à diaphragme, au moment de la libération de l'embrayage et de maintenir de ce fait sensiblement fixe la force de pédale nécessaire pour la libération de l'embrayage. De même, le point d'engagement entre la périphérie intérieure du ressort 2747163 à diaphragme et le palier de libération peut être maintenu fixe, indépendamment de la pression de l'usure de la garniture d'embrayage, et toute modification de la course de pédale requise pour la libération de l'embrayage peut être évitée. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'organe de pivot comprend un couple d'organes formant fils métalliques annulaires, disposés de part et d'autre du point de pivot du ressort à diaphragme, et le moyen de support élastique comprend un organe de support élastique s'étendant d'un seul tenant depuis le plateau de fermeture et étant fixé aux organes formant fils métalliques annulaires. De préférence, l'organe de support élastique comprend un disque annulaire et des pièces de connexion reliant le disque annulaire à une partie restante du plateau de fermeture, à la fois le disque annulaire et les pièces de connexion étant coupés dans le matériau du plateau de fermeture. De même, l'organe de support élastique peut comprendre en outre un prolongement en forme de J passé à travers un trou formé dans le ressort à diaphragme et maintenant les organes formant fils métalliques annulaires sur une face concave de ce dernier, et le moyen de calage peut comprendre un organe coulissant ayant un corps principal en contact coulissant circonférentiellement avec le disque annulaire, un organe de calage s'étendant radialement depuis le corps principal de coulisseau annulaire et étant adapté de façon à se déplacer dans le jeu, et un organe élastique sollicitant circonférentiellement le corps principal de coulisseau annulaire par rapport au plateau de fermeture, de manière à déplacer l'organe de calage afin d'entrer dans le jeu. La présente invention est décrite ci-après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: 6 2747163 la figure 1 est une vue de face d'ensemble d'un plateau de fermeture d'un embrayage à friction auquel est appliquée la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une partie essentielle de l'embrayage à friction suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une partie essentielle de l'embrayage à friction, comme observé à partir de la flèche III de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une partie essentielle de l'embrayage à friction, suivant la ligne IV-IV de la figure 1; et la figure 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie essentielle de la figure 2, servant à décrire le principe de fonctionnement d'une compensation d'usure selon la présente invention. La figure 1 est une vue de face d'ensemble d'un plateau de fermeture 1 d'un embrayage à friction auquel est appliquée la présente invention, et la figure 2 est une vue de côté en coupe d'une partie essentielle suivant la ligne II-II de la figure 1. Comme représenté sur les dessins, le plateau de fermeture 1 est fixé rigidement à une extrémité d'entrée du volant 2, et un espace défini entre eux loge un disque d'embrayage 3, comprenant un couple d'organes formant garniture d'embrayage 4 planaire et annulaire, fixés à chacun de ses côtés, une plaque de pression 5 annulaire servant à presser le disque d'embrayage 3 contre le volant 2, et un ressort à diaphragme 6 servant à solliciter élastiquement la plaque de pression 5. La ressort à diaphragme 6 comprend une pluralité de parties de languette formant un peigne, réalisées par la découpe d'une pluralité de fentes radiales, dans une périphérie intérieure du ressort en forme de coupelle, à des intervalles angulaires égaux. L'extrémité avant ou intérieure de chacune des fentes radiales du ressort à diaphragme 6 forme une 7 2747163 ouverture 6a qui est plus étendue latéralement que la partie restante de la fente radiale et, comme mieux illustré sur la figure 2, une partie de support à pivotement la en forme de 3, formée par levage et incurvation du matériau d'une partie périphérique intérieure du plateau de fermeture 1 annulaire, est passée à travers chacune des ouvertures 6a, sur l'épaisseur du ressort à diaphragme 6. Un couple d'organes annulaires de pivot 7 est passé circonférentiellement à travers la face concave de chacune des parties de support à pivotement la, selon une relation espacée axialement et coaxiale, maintenant entre elles une partie radialement intermédiaire du ressort à diaphragme 6 sur leur épaisseur, de manière à former un point de pivot pour le diaphragme 6, lors de l'engagement et de la désolidarisation de l'embrayage. Le ressort à diaphragme 6 peut subir un mouvement pivotant dans l'une ou l'autre direction, à l'aide de l'organe correspondant parmi les organes annulaires de pivot 7. Les extrémités libres des languettes en forme de peigne, formées le long de la périphérie intérieure du ressort à diaphragme 6, sont adaptées de façon à s'engager contre un palier de libération 8. La plaque de pression 5, dans son état installé, est sollicitée élastiquement par la périphérie extérieure du ressort à diaphragme 6, de manière à obtenir l'état engagé de l'embrayage, comme illustré sur la figure 2. La plaque de pression 5 est supportée par le plateau de fermeture 1 via des ressorts d'amortissement 10 consistant en des ressorts métalliques placés tangentiellement en trois emplacements le long de la périphérie de la plaque de pression 5, (voir la figure 3), de manière à être poussée élastiquement à l'écart de la garniture d'embrayage 4. Lorsque la pédale d'embrayage est actionnée de manière à actionner axialement le palier 8 2747163 de libération 8 et à faire pivoter le ressort à diaphragme 6, comme indiqué en trait mixte double sur la figure 2, la pression exercée sur la périphérie extérieure de la plaque de pression 5 est éliminée et le disque d'embrayage est désolidarisé du volant 2, de façon à désolidariser l'embrayage. La plaque d'extrémité du plateau de fermeture 1, s'étendant perpendiculairement à l'axe de l'embrayage, est pourvue d'une pluralité de parties de liaison lb arquées élastiques, découpées dans le matériau du plateau de fermeture 1, de manière à s'étendre circonférentiellement selon des intervalles angulaires réguliers, et un disque annulaire lc est disposé radialement vers l'intérieur des parties de liaison lb et est supporté élastiquement par les parties de liaison lb. Les parties de support à pivot la sont formées le long de la périphérie intérieure du disque annulaire lc. Une bague coulissante 11 annulaire est placée coaxialement sur la surface avant du disque annulaire lc. La bague coulissante 1 est réalisée sous une forme analogue à une roue éolienne et est pourvue d'une pluralité d'aubes de calage lla faisant saillie radialement vers l'extérieur, le long de sa périphérie extérieure, selon des intervalles angulaires réguliers. La bague coulissante 11 est fixée au plateau de fermeture 1, de manière à être coaxiale et à pouvoir coulisser circonférentiellement l'un par rapport à l'autre, tandis que les aubes de calage lla sont placées partiellement au-dessous des extrémités de base des parties de liaison lb. En se référant à la figure 4, la surface des aubes de calage lla est disposée selon une orientation oblique par rapport à la partie annulaire planaire de la bague coulissante 11. Par conséquent, lorsque la bague coulissante 11 tourne circonférentiellement comme indiqué par une flèche sur la figure 4, les aubes de 9 2747163 calage 11a coulissent sur les surfaces inférieures des extrémités de base relativement rigides des parties de liaison lb, si bien que les aubes de calage 11a forcent axialement la partie annulaire lc à se déplacer vers le bas, à l'encontre de la force élastique des parties de liaison lb. Un ressort de traction 12 s'étend entre chacune des parties de liaison lb du plateau de fermeture 1 et la partie annulaire planaire de la bague coulissante. Ces ressorts de traction 12 poussent élastiquement la bague coulissante 11 dans la direction permettant de forcer les aubes de calage 11a à venir au-dessous des extrémités de base des parties de liaison lb. Le disque d'embrayage 3 est formé en interposant un disque en acier avec un couple d'organes formant garniture 4, comme mentionné ci-dessus, et un ressort ondulé 18 est disposé entre les deux organes formant garniture 4, si bien que la manipulation de l'embrayage au moment de l'engagement partiel de l'embrayage peut être améliorée. Dans cet embrayage à friction qui a été décrit ci-dessus, au fur et à mesure de la progression de l'usure des organes formant garniture d'embrayage 4, la plaque de pression 5 se déplace axialement suivant l'usure des organes formant garniture 4, sous l'effet de la pression exercée par le ressort à diaphragme 6. Le ressort à diaphragme 6 est pourvu d'une propriété d'élasticité qui minimise la sollicitation de libération lorsque l'embrayage est libéré, normalement en appuyant sur la pédale d'embrayage, et la sollicitation de libération a tendance à augmenter au fur et à mesure de l'augmentation du déplacement de la plaque de pression 5, en raison de l'usure des organes formant garniture 4. Par conséquent, lorsque la sollicitation de libération augmente et que la partie de support à pivot lb est tirée vers les organes formant garniture d'embrayage 4, les parties de 2747163 liaison lb peuvent dévier de façon à obtenir l'état indiqué en pointillé sur la figure 5. La déviation des parties de liaison lb provoque également une déviation du disque annulaire lc vers les organes formant garniture 4, ce qui entraIne que l'espacement axial entre les extrémités libres des parties de liaison lb (les parties reliées au disque annulaire lc) et leurs extrémités de base augmente. Ceci force à son tour la bague coulissante 11 à coulisser circonférentiellement de manière à remplir le plus grand espacement avec les aubes de calage 11a. Ainsi, le disque annulaire lc est maintenu dans la position compensée sans aucun mouvement inverse, et ceci est également le cas des parties de support à pivot la. Par conséquent, la position des parties de support à pivot est automatiquement réglée au fur et à mesure de la progression de l'usure des organes formant garniture d'embrayage 4. A cet égard, les parties de liaison lb sont formées de manière que, même lorsque l'orientation du ressort à diaphragme 6 varie suite à l'usure de la garniture 4, le point d'application de force du ressort à diaphragme 6 (la partie qui est engagée par le palier de libération 8) reste sensiblement fixe. Par exemple, si la distance radiale entre le point du ressort à diaphragme 6 qui pousse la plaque de pression 5 et le point de pivot défini par la partie de support à pivot la est L1, et que la distance radiale entre le point du ressort à diaphragme engagé par le palier de libération 8 et le point de pivot est L2, la propriété de déviation des parties de liaison lb doit être définie de manière que le déplacement d2 de la partie de pivot la (ou la valeur de la compensation d'usure), pour une usure dl donnée, soit dl.L2/(Ll+L2). Ainsi, selon la présente invention, le point d'application de force pour le ressort à diaphragme au moment de la libération d'embrayage peut être maintenu 11 2747163 en une position sensiblement fixe, indépendamment de la progression de l'usure, simplement en modifiant la modification du plateau de fermeture. Par conséquent, il est inutile de régler la position du palier de libération lors d'une compensation de l'usure de la garniture d'embrayage et la structure globale du dispositif d'embrayage peut être simplifiée concernant la structure et donner lieu à de moindres coûts. Bien que la présente invention ait été décrite en termes de ses modes de réalisation préférés, il est évident à l'homme de l'art que différentes variantes et modifications peuvent être apportées, sans sortir du champ d'application de la présente invention. 12 2747163 REVENDICATIONS 1. - Embrayage à friction, comprenant: un ressort à diaphragme (6) consistant en un ressort en forme de coupelle annulaire, qui pousse élastiquement une plaque de pression (5) afin de la mettre en contact avec une garniture d'embrayage (4), lorsque l'embrayage est engage, ladite plaque de pression (5) étant reliée à un plateau de fermeture (1) et poussée élastiquement à l'écart de ladite garniture d'embrayage (4); un organe de pivot (7) servant à supporter un point de pivot dudit ressort à diaphragme (6); des moyens de support élastiques servant à supporter ledit organe de pivot (7) par rapport audit plateau de fermeture (1), lesdits moyens de support élastiques ayant une flexibilité qui résiste à une sollicitation de libération normale, mais cède à une sollicitation de libération sensiblement supérieure à ladite sollicitation de libération normale, ledit mouvement de fléchissement desdits moyens de support élastiques y produisant un jeu correspondant; et un moyen de calage (11a) qui est sollicité par des moyens de réglage élastiques et adaptés de façon à remplir ledit jeu; de manière qu'une augmentation de ladite sollicitation de libération résultant d'une usure de ladite garniture d'embrayage (4) forme ledit jeu, et ledit moyen de calage (11a) remplit ledit jeu de manière à décaler ledit ressort à diaphragme (6) vers une nouvelle position correspondant à une progression de ladite usure, sans modifier sensiblement un point de fonctionnement dudit ressort à diaphragme (6). 2. - Embrayage à friction selon la revendication 1, dans lequel ledit organe de pivot (7) comprend un couple d'organes formant fils métalliques 13 2747163 annulaires, disposés de part et d'autre dudit point de pivot dudit ressort à diaphragme (6), et ledit moyen de support élastique comprend un organe de support élastique s'étendant d'un seul tenant depuis ledit plateau de fermeture (1) et fixé auxdit organes formant fils métalliques annulaires. 3. - Embrayage à friction selon la revendication 2, dans lequel ledit organe de support élastique comprend un disque annulaire et des pièces de connexion reliant ledit disque annulaire à une partie restante dudit plateau de fermeture (1), ledit disque annulaire et ladite partie de liaison étant tous deux découpés dans le matériau dudit plateau de fermeture (1). 4. - Embrayage à friction selon la revendication 3, dans lequel ledit organe de support élastique comprend en outre un prolongement en forme de 3, passant à travers un trou formé dans le ressort à diaphragme (6) et maintenant lesdits organes formant fils métalliques annulaires sur une face concave de ce dernier. 5. - Embrayage à friction selon la revendication 3, dans lequel ledit moyen de calage (11a) comprend un organe coulissant ayant un corps principal en contact coulissant circonférentiellement avec ledit disque annulaire, un organe de calage (11a) s'étendant radialement depuis ledit corps principal de coulisseau annulaire et étant adapté de façon à se déplacer dans ledit jeu, et un organe formant ressort sollicitant circonférentiellement ledit corps principal de coulisseau annulaire par rapport audit plateau de fermeture (1), de manière à déplacer ledit organe de calage (11a) afin d'entrer dans ledit jeu. 6. - Embrayage à friction selon la revendication 3, dans lequel ledit organe de support élastique est doté d'une flexibilité qui assure un (8) uo!leJ9qt T01 ap Je Led un aJ uo3 juea6e6ua,s (9) au6eajqdetp e 4.JossaJ ltpnp luLod un la (9) aw6eJqdetp e;JossaJ 1pnp 1oAtd ap lutod l4paL aJlua ateLpeJ aiuelstp aun Ise Z1 la '(9) au6eJ4detp e lJossaJ ltpaL la (S) uotssaJd ap anbeLd alJpet aJlua lDe4uoD ap;uLod un s a (9) ae6eJ4deLp e lJossaJ tpnp loAtd ap lutod lUpaL aJlua aLetpeJ ao3uelstp aun lsa 11 '() a6eAeJqeep aJnlluJe6 alUPeL ap aJnsn,p JnaLeA e lsa Ip no '(Z+1T1)/ZlIP q Le6a luawaaqLsuas lUaaaeLd[dp