Brevet FR2746111A1 — publié le 19970919

"Procédé de fabrication d'un diaphragme, notamment pour embrayages de véhicules automobiles, diaphragme obtenu par un tel procédé et embrayage comportant un tel diaphragme" La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un diaphragme, notamment pour embrayages de véhicules automobiles, du genre comportant une partie périphérique formant rondelle Belleville, une partie centrale fragmentée en doigts radiaux séparés par des fentes s'étendant chacune d'une extrémité borgne, qui est proche de ladite partie périphérique, à une extrémité ouverte par laquelle elle débouche dans un évidement central commun à toutes les fentes, dans lequel l'on part d'une ébauche que l'on soumet à des opérations de traitement thermique comprenant une opération de trempe et de mise en forme donnant un angle au diaphragme, puis une opération de revenu. Ainsi qu'on le sait, un diaphragme constitue un moyen élastique à action axiale, dans un mécanisme d'embrayage monté sur le plateau de réaction de l'embrayage grâce à son couvercle, le plateau de pression étant sollicité en direction du plateau de réaction par le diaphragme pour serrage de garnitures de friction entre lesdits plateaux. Le diaphragme est monté de manière basculante ; normalement, I'embrayage est en position embrayage engagé et, pour débrayer, il faut agir à l'aide d'une butée de débrayage sur les extrémités des doigts du diaphragme. L'opération de revenu a pour but de conférer au diaphragme les propriétés élastiques désirées. Jusqu'ici, comme cela est décrit par exemple dans le document FR-A2 671 022, cette opération est réalisée, à la suite de l'opération de trempe et mise en forme, en transférant le diaphragme dans un four de revenu ; ainsi, c'est tout le diaphragme qui est soumis à cette opération de revenu ; dès lors, les doigts du diaphragme, et en particulier leur extrémité, ont une dureté qui peut ne pas être compatible avec celle de la partie de la butée de débrayage avec laquelle ils sont amenés à coopérer : lorsque cette partie de butée est plus dure que l'extrémité des doigts du diaphragme, ceux-ci peuvent être amenés à s'user, ce qui nuit à la longévité de l'embrayage. C'est la raison pour laquelle on est amené à traiter l'extrémité des doigts du diaphragme, après l'opération de revenu, pour améliorer leur dureté ; un tel traitement peut être un traitement thermique localisé ou une opération de dépôt d'un revêtement dur, tel qu'une couche de molybdène par exemple. La présente invention a pour but de proposer un procédé de fabrication d'un diaphragme, notamment pour embrayages de véhicules automobiles, qui soit plus simple que le procédé ci-dessus tout en conférant au diaphragme les mêmes propriétés que celles du diaphragme obtenu par le procédé ci-dessus, les extrémités des doigts du diaphragme ayant une bonne résistance à l'usure, quelle que soit la butée de débrayage avec laquelle elles sont amenées à coopérer. Selon l'invention, un procédé de fabrication d'un diaphragme, notamment pour embrayages de véhicules automobiles, du genre comportant une partie périphérique formant rondelle Belleville, une partie centrale fragmentée en doigts radiaux séparés par des fentes s'étendant chacune d'une extrémité borgne, qui est proche de ladite partie périphérique, à une extrémité ouverte par laquelle elle débouche dans un évidement central commun à toutes les fentes, dans lequel on part d'une ébauche que l'on soumet à des opérations de traitement thermique comprenant une opération de trempe et mise en forme donnant au diaphragme une forme tronconique, puis une opération de revenu, est caractérisé par le fait que l'opération de revenu est un traitement local, dit revenu local, affectant la partie périphérique du diaphragme mais n'affectant pas en particulier les extrémités des doigts du diaphragme qui, dès lors, sont laissées brutes de trempe et mise en forme. Ainsi, le procédé de fabrication d'un diaphragme selon l'invention est simplifié par rapport au procédé connu jusqu'ici, car, comme on peut le constater, il comporte une étape de moins. Avantageusement, le revenu local n'affecte que la partie périphérique du diaphragme. De préférence, le traitement local est un traitement Haute ou Moyenne Fréquence; selon une variante, il est réalisé à l'aide de résistances électriques chauffantes ; selon une autre variante, il est réalisé à l'aide d'un chalumeau. Avantageusement, I'une des opérations de traitement thermique est une opération d'austénitisation. De préférence, le revenu local est effectué à une température comprise entre 350 et 450 degrés. Avantageusement, le revenu local est suivi d'une opération de grenaillage. L'invention a également pour objet un diaphragme, pour embrayage de véhicule automobile, obtenu par le procédé ci-dessus. Un autre objet de l'invention est un mécanisme d'embrayage, pour véhicule automobile, comportant un tel diaphragme ; ledit mécanisme d'embrayage est du type "tiré" ou "poussé". Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va décrire maintenant, à titre d'exemple, purement illustratif et non limitatif, un procédé illustré par le dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un embrayage de véhicule automobile - la figure 2 est un organigramme schématique illustrant le procédé selon l'invention; - la figure 3 est une vue en plan d'une ébauche de diaphragme - la figure 4 est une coupe diamétrale de l'ébauche de la figure 3 - la figure 5 est une vue en coupe diamétrale d'un diaphragme terminé - la figure 6 est un schéma illustrant l'opération de revenu local - les figures 7 et 8 illustrent schématiquement une variante d'opération de revenu local, la figure 8 étant une vue selon la flèche VIII de la figure 7. La pièce élastique à réaliser est un diaphragme 1, tel qu'illustré à la figure 1, de forme tronconique du genre comportant une partie périphérique 2 formant rondelle Belleville, une partie centrale fragmentée en doigts radiaux 4 séparés par des fentes 3 qui débouchent chacune dans un orifice 5 élargi formant une extrémité borgne au niveau de la périphérie interne de la rondelle Belleville 2. Intérieurement, ces fentes 3 débouchent chacune dans une ouverture centrale commune 6. Ces fentes 3 s'étendent ainsi chacune radialement d'une extrémité borgne, proche de la rondelle Belleville 2, à une extrémité ouverte débouchant dans l'ouverture centrale 6. Ainsi qu'on le sait, et tel qu'illustré par exemple dans le document FR A-2 286 976, un tel diaphragme 1 est destiné à équiper notamment des mécanismes d'embrayages pour véhicules automobiles, comportant, figure 1, un couvercle 1 4 pour fixation à un plateau de réaction 11 solidaire du vilebrequin du moteur à combustion interne, au moins un plateau de pression 1 3 solidaire en rotation du couvercle en étant monté mobile axialement par rapport à celui-ci, le diaphragme 1 prenant appui sur le couvercle 14 pour action sur le plateau de pression 1 3. Usuellement, la liaison en rotation du plateau de pression 1 3 au couvercle 14 est réalisée par des languettes tangentielles fixées à l'une de leurs extrémités à une patte du plateau de pression 1 3 et à l'autre de leurs extrémités à une patte de fixation du couvercle 14. En variante, il peut s'agir d'une liaison du type tenon-mortaise. Le mécanisme d'embrayage forme un ensemble unitaire propre à être monté sur le plateau de réaction 1 1 de l'embrayage grâce à son couvercle 14 et le plateau de pression 1 3 est sollicité en direction du plateau de réaction 1 1 par le diaphragme 1 pour serrage entre lesdits plateaux 1 1 et 1 3 de garnitures de friction 1 2 accouplées à un moyeu, généralement par un dispositif amortisseur de torsion, ledit moyeu étant solidaire en rotation de I'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Le diaphragme 1 constitue donc un moyen élastique à action axiale et a normalement une forme tronconique. A la figure 1, le diaphragme 1 est monté grâce à des moyens de centrage 1 5 traversant les orifices 5, un appui secondaire pour le diaphragme 1 étant prévu sur le plateau de pression 13, ainsi qu'un appui primaire sur le couvercle 14. Normalement l'embrayage, et donc son mécanisme, est en position, ou configuration, embrayage engagé, le diaphragme 1 ayant alors une forme sensiblement plane lorsque les garnitures de friction sont neuves. Pour débrayer, il faut tirer, selon l'exemple représenté, à l'aide d'une butée de débrayage sur les extrémités des doigts 4 pour faire basculer le diaphragme 1 dont la concavité est ainsi admise à s'inverser. A la fin du basculement du diaphragme, I'embrayage avec son mécanisme occupe une position, ou configuration, finale, embrayage désengagé, dite position de débrayage. En variante, I'embrayage est du type "poussé". L'ébauche du diaphragme, réalisée à un poste d'ébauche 10, figure 2, où sont effectuées les opérations de découpe et de rayonnages, est transférée dans une machine permettant de réaliser de façon continue et automatique la trempe avec mise en forme ; en se reportant aux figures 3 et 4, on voit que le diaphragme 1 est plat à sa sortie du poste d'ébauche 10. Le diaphragme 1 comporte à la sortie de ce poste la partie rondelle Belleville 2, les doigts 4, les fentes 3, les orifices 5 et l'ouverture centrale 6. Pour plus de précision sur la réalisation du découpage de l'ébauche du diaphragme, on se reportera par exemple au document FR-A-2 361 170; avantageusement, I'opération est réalisée à l'aide de poinçons et d'opérations de découpe et de tranchage, lesdits poinçons étant montés mobiles entre des appuis en association avec des matrices enserrant le flanc travaillé, des éjecteurs montés mobiles entre les matrices étant associés aux poinçons. La machine vers laquelle l'ébauche plane est transférée se compose d'un ensemble de chargement 20, d'un four d'austénitisation 30, d'une presse de trempe sous forme 40, équipée d'un outil de mise en forme refroidi à l'eau, et d'un poste de revenu local 60. L'ensemble de chargement 20 est composé d'un magasin pouvant recevoir des piles de diaphragmes sur chandelle provenant de la presse d'ébauche 10. Un élévateur permet de maintenir les diaphragmes à niveau constant, de manière à ce qu'un manipulateur équipé d'une tête à aimants permanents puisse les saisir et les transférer un à un sur des barres de transfert du four d'austénitisation 30. Le four d'austénitisation 30 est constitué d'une carcasse métallique soudée et revêtue intérieurement d'un isolant thermique, par exemple sous forme d'un matériau fibreux isolant. Le four 30 est mis par exemple à une température de 860 , par exemple à l'aide de tubes radiants en forme de L chauffés au gaz naturel. La régulation de la température est réalisée par une chaîne pyrométrique comportant une canne pyrométrique, un câble de compensation et un régulateur actionnant une vanne d'alimentation de gaz. En variante, le chauffage peut être du type électrique en faisant appel à des plaques électriques de chauffage ou à des résistances chauffantes. L'austénitisation des diaphragmes s'effectue sous atmosphère neutre par injection dans le four d'azote et de méthanol. De préférence, le méthanol est injecté dans le four en phase gazeuse. A l'intérieur du four d'austénitisation, une roue à fentes permet de recevoir et de stocker les pièces introduites par les barres de transfert. A chaque introduction d'un diaphragme dans la roue, celle-ci se décale d'une fente. Au bout d'un demi-tour de la roue, la pièce est redéposée sur des barres de transfert pour être évacuée vers la presse de trempe sous forme 40. La presse de trempe sous forme 40 est constituée de deux tables fixes, I'une inférieure, L'autre supérieure, et d'une table mobile actionnée par un vérin hydraulique et guidée par des colonnes à coulisseaux à billes. Sur la table fixe inférieure et sur la table mobile est monté un outil de trempe sous forme, bridé par des vérins hydrauliques. En variante, on peut utiliser des presses à changement d'outil à cassette. L'outil de trempe sous forme est avantageusement constitué d'un poinçon mobile et d'une matrice fixe, et refroidi par un circuit d'eau intégré. L'introduction du diaphragme dans l'outil et son évacuation sont effectuées à l'aide d'un extracteur actionné par un vérin pneumatique placé dans l'axe de l'outil. A sa sortie de la presse de trempe sous forme 40, le diaphragme 1 à l'état libre a une forme tronconique visible sur la figure 5 en faisant un angle par rapport au plan vertical, figure 5, imposé par l'outil de trempe sous forme de la presse 40. A la sortie de la presse 40, les diaphragmes sont transférés à un poste de revenu local 50 par un dispositif les prenant sur l'extracteur de l'outil de trempe sous forme pour les déposer sur un support 51, figure 7, de positionnement, accueillant le diaphragme 1, que comporte le poste de revenu 50. Ce poste de revenu 50 comprend également une coiffe 52 mobile axialement par rapport au support 51, le support 51 et la coiffe 52 étant adaptés à porter le diaphragme 1 par pincement de l'extrémité de ses doigts 4 ; des moyens générateurs de haute fréquence sont ici constitués par un conducteur 53 disposé au droit de la partie périphérique 2 du diaphragme 1 en sorte que le chauffage par haute fréquence n'affecte que cette partie du diaphragme 1 ; pour ce faire, le conducteur 53 est en forme de boucle disposée de manière cordale par rapport au diaphragme, comme illustré sur la figure 3 en plan pour faciliter la compréhension bien que celle-ci représente l'ébauche du diaphragme et non le diaphragme lui-même ; le conducteur 53 est fixe, l'ensemble constitué par le support 51 et la coiffe 52 étant entraîné en rotation autour de l'axe 54. Ici, le revenu s'effectue à une température d'environ 3900 à 4500. Les moyens générateurs de haute fréquence peuvent être réalisés autrement en étant constitués par exemple, comme le montrent les figures 7 et 8, par un conducteur 56 en forme d'anneau circulaire présenté en regard du diaphragme 1 positionné convenablement sur un support 55, également de forme annulaire. L'utilisation d'un traitement haute ou moyenne fréquence pour la réalisation du revenu local présente l'avantage de permettre facilement une fabrication en flux continu du diaphragme 1. En variante, le revenu local est réalisé à l'aide de résistances électriques chauffantes, ou à l'aide d'un chalumeau. Grâce au procédé selon l'invention, comportant une opération de moins par rapport aux procédés connus jusqu'ici, les doigts 4 du diaphragme 1, et en particulier leur extrémité, conservent la dureté que leur ont conférée les opérations d'austénitisation 30 et de trempe sous forme 40 précédentes, tandis que la partie périphérique 2 du diaphragme 1, qui est la partie du diaphragme 1 qui travaille élastiquement, est dotée des caractéristiques élastiques désirées grâce à l'opération de revenu local 50. Ainsi, I'extrémité des doigts 4 du diaphragme 1, brute de trempe, ne sera pas affectée par des phénomènes d'usure lors de sa coopération avec la butée de débrayage. Une usure des doigts du diaphragme est, comme on le sait, par exemple, souvent constatée lorsque l'embrayage est du type tiré, comme montré sur la figure 1, du fait que, dans ce cas, la butée 1 6 est attelée à une coupelle 1 7 permettant de tirer sur les extrémités des doigts 4 du diaphragme 1 ; cette coupelle est en métal cémenté et de grande dureté or, cette coupelle, portée par le diaphragme 1 grâce à des pattes traversant les fentes 3 du diaphragme 1, est attelée élastiquement à la butée 1 6 et est donc bien maintenue axialement mais avec un jeu circonférentiel entre ses pattes et les doigts du diaphragme ce qui conduit, si les doigts du diaphragme ne sont pas assez durs, à une incrustation de la coupelle dans les doigts du diaphragme. II est possible, après le revenu local, de pratiquer une opération de grenaillage 60, sur l'une ou sur les deux faces du diaphragme 1, comme décrit dans le document FR-A-2 286 976. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'un diaphragme (1), notamment pour embrayages de véhicules automobiles, du genre comportant une partie périphérique (2) formant rondelle Belleville, une partie centrale fragmentée en doigts radiaux (4) séparés par des fentes (3) s'étendant chacune d'une extrémité borgne (5), qui est proche de ladite partie périphérique (2), à une extrémité ouverte par laquelle elle débouche dans un évidement central (6) commun à toutes les fentes, dans lequel on part d'une ébauche (10) que l'on soumet à des opérations de traitement thermique (30,40) comprenant une opération de trempe et mise en forme (40) donnant au diaphragme (1) une forme tronconique, puis d'une opération de revenu, caractérisé par le fait que l'opération de revenu est un traitement local (50), dit revenu local, affectant la partie périphérique (2) du diaphragme (1) mais n'affectant pas en particulier les extrémités des doigts (4) du diaphragme (1) qui, dès lors, sont laissées brutes de trempe et mise en forme. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le revenu local (50) n'affecte que la partie périphérique (2) du diaphragme (1). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le revenu local (50) est un traitement Haute ou Moyenne Fréquence. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le revenu local (50) est réalisé à l'aide de résistances électriques chauffantes. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le revenu local (50) est réalisé à l'aide d'un chalumeau. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'une des opérations de traitement thermique (30) est une opération d'austénitisation. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le revenu local (50) est effectué à une température comprise entre 350 et 450 degrés. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le revenu local (50) est suivi d'une opération de grenaillage. 9. Diaphragme pour embrayage de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il est obtenu par le procédé selon les revendications 1 à 8. 10. Mécanisme d'embrayage, pour véhicule automobile, comportant un diaphragme, caractérisé par le fait que ledit diaphragme est selon la revendication 9.