Brevet FR2740191A1 — publié le 19970425

"Embrayage à friction à dispositif de rattrapage de jeu, notamment pour véhicule automobile" La présente invention concerne un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, et se rapporte plus particulièrement à un embrayage équipé d'un dispositif de rattrapage du jeu dû à l'usure des garnitures de friction, ledit dispositif opérant continûment au fur et à mesure de l'usure desdites garnitures. Un embrayage à friction classique comporte généralement un plateau de réaction, éventuellement en deux parties pour formation d'un volant amortisseur, calé en rotation sur un premier arbre, usuellement un arbre menant tel que le vilebrequin du moteur à combustion interne, et supportant par sa périphérie externe un couvercle auquel est rattaché au moins un plateau de pression. Le plateau de pression est solidaire en rotation du couvercle et du plateau de réaction tout en pouvant se déplacer axialement sous la sollicitation de moyens élastiques à action axiale commandés, généralement un diaphragme métallique prenant appui sur le couvercle, tandis qu'un disque de friction, portant des garnitures de friction à sa périphérie externe, solidaire en rotation d'un arbre, usuellement un arbre mené tel que l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, est intercalé entre le plateau de pression et le plateau de réaction de facon à être serré entre eux lorsque l'embrayage est en position d'engagement. Le diaphragme commande le déplacement axial du plateau de pression lorsqu'il est actionné par une butée de débrayage. Au cours de la durée de vie d'un tel embrayage, les garnitures de friction ainsi que, dans une moindre mesure, les contre-matériaux, plateau de pression et plateau de réaction, s'usent, ce qui provoque une variation de la force de serrage entre le disque de friction, d'une part, et les plateaux de pression et de réaction, d'autre part, en raison des modifications des conditions de travail du diaphragme. La course d'embrayage varie également, ainsi que la force nécessaire pour débrayer. En dotant un tel embrayage d'un dispositif de rattrapage du jeu dû principalement à l'usure des garnitures, on évite ces inconvénients. L'invention a pour but de proposer un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, comportant un dispositif de rattrapage de jeu de construction simple et fiable, c'est-à-dire n'autorisant le rattrapage d'un jeu que lorsqu'il y a effectivement usure des garnitures. Selon l'invention, un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, un disque de friction, portant à sa périphérie externe des garnitures de friction, destiné à être calé en rotation sur un arbre mené, un plateau de pression, un couvercle fixé sur le plateau de réaction, des moyens élastiques à action axiale agissant entre, d'une part, le couvercle et, d'autre part, le plateau de pression par l'intermédiaire de moyens d'appui, le plateau de pression étant solidaire en rotation du couvercle tout en pouvant se déplacer axialement par rapport à lui, ledit embrayage comportant également un dispositif de rattrapage de jeu comprenant des moyens à rampes disposées circonférentiellement, placés axialement entre les moyens d'appui et le plateau de pression et adaptés à être entraînés en rotation par un moyen élastique de rattrapage, les moyens à rampes étant tels que lorsqu'ils sont déplacés en rotation sous l'action du moyen élastique de rattrapage les moyens d'appui et le plateau de pression s'écartent axialement l'un de l'autre, est caractérisé par le fait que le dispositif de rattrapage de jeu comprend également une succession de crans décalés axialement portés par les moyens à rampes et aptes à coopérer en butée avec l'une des extrémités d'un levier articulé sur le plateau de pression et dont l'autre extrémité est adaptée à coopérer en butée avec le couvercle, I'articulation dudit levier étant à frottement. Avantageusement, les moyens à rampes sont portés par les moyens d'appui. De préférence, les moyens élastiques à action axiale sont constitués par un diaphragme. Avantageusement, les moyens à rampes sont constitués d'un anneau présentant des rampes inclinées et réparties circonférentiellement ; le plateau de pression présente des plots ou des rampes destinés à coopérer avec les rampes des moyens à rampes. De préférence, le moyen élastique de rattrapage est un ressort hélicoïdal ; le ressort hélicoïdal de rattrapage est logé dans une gouttière circonférentielle que présente le plateau de pression. Avantageusement, les moyens à rampes sont sur une pièce annulaire cylindrique entourant une portée de centrage prévue sur le plateau de pression ; les plots sont des plots cylindriques émergeant radialement de ladite portée de centrage. Avantageusement, I'articulation du levier comprend une goupille fendue radialement élastique. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple, purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés. Sur ces dessins la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un embrayage à friction selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle en plan de l'embrayage de la figure 1 la figure 3 montre une partie de la figure 2 à plus grande échelle la figure 4 est une vue partielle schématique partiellement en coupe de l'embrayage des figures 1 à 3 montrant le dispositif de rattrapage de jeu les figures 5 à 7 sont analogues à la figure 4 et illustrent le fonctionnement du dispositif de rattrapage de jeu en montrant l'embrayage dans diverses positions, respectivement : débrayé garnitures neuves, embrayé garnitures usées et débrayé garnitures usées. En se reportant aux figures 1 à 4, on voit un mécanisme d'embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, qui comprend un plateau de pression 1 destiné à coopérer avec un disque de friction 2, portant à sa périphérie externe des garnitures de friction 3, qui coopère lui-même avec un plateau de réaction 4. Le plateau de réaction 4 est destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, tel que le vilebrequin du moteur à combustion interne. Le disque de friction 2 est solidaire en rotation d'un arbre mené tel que l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Le plateau de pression 1 est solidaire en rotation d'un couvercle 5 par l'intermédiaire de languettes tangentielles 6 qui, élastiques, constituent en même temps des moyens de rappei du plateau de pression 1 vers le couvercle 5. Le plateau de pression 1, tout en étant solidaire en rotation du couvercle 5, est donc déplaçable axialement par rapport au couvercle 5 sous la sollicitation de moyens élastiques à action axiale commandés, ici un diaphragme 7 monté articulé sur le couvercle 5 grâce à des colonnettes 8 et à un appui en forme de bourrelet prévu sur le couvercle. Pour compenser le jeu dû à l'usure des garnitures 3 du disque de friction 2, il est prévu un dispositif de rattrapage de jeu 10. Le dispositif de rattrapage de jeu 10 comprend des moyens à rampes 11 disposées circonférentiellement ; plus précisément, ces moyens à rampes 11, mieux visibles sur la figure 4, sont constitués d'une pièce cylindrique annulaire 1 3 dont l'axe est confondu avec celui de l'embrayage et qui présente axialement, d'un côté, des rampes 14 et, de l'autre côté, des moyens d'appui 1 5 constitués par le bord arrondi de ladite pièce 1 3. Le plateau de pression 1 présente, sur sa face tournée vers le couvercle 5, une couronne 9 cylindrique dont la face externe 1 6 porte des plots 1 2 répartis circonférentiellement à une distance l'un de l'autre qui correspond à celle qui sépare circonférentiellement deux rampes 1 4 successives, les plots 1 2 étant destinés à coopérer chacun avec une rampe 1 4. Les moyens à rampes 11 sont placés axialement entre le diaphragme 7 et le plateau de pression 1 en sorte que les plots 1 2 reçoivent les rampes 1 4 et le diaphragme 7 coopère avec les moyens d'appui 1 5 par l'intermédiaire desquels le diaphragme 7 agit sur le plateau de pression 1 ; la pièce cylindrique annulaire 1 3 constituant les moyens à rampes 11 est avantageusement centrée par la face externe 1 6 de la couronne 9 qu'elle entoure. La pièce cylindrique annulaire 1 3 est ainsi montée mobile en rotation par rapport au plateau de pression 1. Un ressort hélicoïdal 1 7 à action tangentielle est disposé entre la pièce cylindrique annulaire 1 3 et le plateau de pression 1 ; le ressort hélicoïdal 1 7 constitue des moyens élastiques de rattrapage de jeu dont le rôle apparaîtra ci-après. Selon l'exemple de réalisation représenté, le ressort hélicoïdal 1 7 est disposé circonférentiellement dans une gouttière que présente le plateau de pression 1, le long de la surface extérieure cylindrique de la pièce annulaire 1 3 ; au droit du ressort hélicoïdal 17, le plateau de pression 1 présente un rebord axial 1 8 s'étendant circonférentiellement et retenant radialement le ressort hélicoïdal 1 7 lorsque celui-ci est soumis à une force centrifuge ; le ressort hélicoïdal 1 7 est agrafé par une de ses extrémités 1 9 à la pièce annulaire 1 3 qu'elle traverse radialement et par son autre extrémité 20 au rebord axial 18 qu'elle traverse également radialement, comme cela est visible sur la figure 1. Le ressort hélicoïdal 1 7 travaille en traction pour déplacer en rotation la pièce annulaire 13 par rapport au plateau de pression 1 ; les rampes 14 de la pièce annulaire 1 3 sont disposées de manière telle que, lorsque cette rotation relative a lieu, sous l'effet du ressort hélicoïdal 17, les rampes 14 montent en quelque sorte sur les plots 1 2 et la distance axiale entre la face de frottement 29 du plateau de pression 1 et les moyens d'appui 1 5 s'en trouve augmentée. II est à noter que, les plots 1 2 étant cylindriques et disposés radialement, les rampes 1 4 de la pièce cylindrique annulaire 1 3 sont en contact avec les plots 1 2 selon une de leurs génératrices, ce qui favorise leur glissement relatif et minimise l'usure des pièces en contact. Le dispositif de rattrapage de jeu 10 comprend également un levier 22 porté par le plateau de pression 1, sur lequel il est articulé, et adapté à coopérer avec le couvercle 5, d'une part, et avec la pièce annulaire cylindrique 13, d'autre part. Plus précisément, selon l'exemple représenté, le levier 22 est en tôle découpée ; il s'étend globalement selon un plan parallèle à l'axe de l'embrayage, en étant articulé autour d'un axe orthogonal audit axe d'embrayage ; I'axe d'articulation 23 du levier 22 est porté par les deux ailes 24, 25 d'un bossage en U que présente le plateau de pression 1 ; le levier 22 s'étend entre lesdits deux bossages 24, 25, et l'axe d'articulation 23 traverse le levier 22. Une extrémité 26 du levier 22 est au droit d'une patte 27 portée par le couvercle 5 ; L'autre extrémité 28 du levier 22 est au droit d'une succession de crans 31 axialement décalés, disposés en pente ménagés sur la pièce cylindrique annulaire 1 3 ; pour une meilleure coopération de l'extrémité 28 du levier 22 avec les crans 31, I'extrémité 28 du levier 22 est pliée pour s'étendre radialement ; c'est par la tranche de cette extrémité recourbée 28 que le levier 22 est adapté à coopérer avec les crans 31. Pour des raisons qui apparaîtront mieux ci-après, l'articulation du levier 22 sur le plateau de pression 1 est une articulation à frottement ; selon l'exemple représenté, l'axe 23 est une goupille fendue radialement élastique montée serrée à la fois dans les ailes 24, 25 du bossage en U et dans un trou que présente le levier 22. Le fonctionnement du dispositif de rattrapage de jeu 10 qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante. Lorsque les garnitures 3 sont neuves, I'embrayage étant monté et en position embrayé, les différentes pièces du dispositif sont dans la position représentée sur la figure 4 ; les garnitures 3 sont serrées axialement entre le plateau de réaction 4 et le plateau de pression 1 qui est poussé vers le plateau de réaction 4, par le diaphragme non représenté qui est en appui sur les moyens d'appui 1 5 portés par la pièce annulaire 13, elle-même en appui sur les plots 1 2 du plateau de pression 1 par l'intermédiaire de ses rampes 1 4 ; la pièce annulaire 1 3 est en appui, élastiquement grâce au ressort hélicoïdal 1 7 non représenté sur cette figure, circonférentiellement sur l'extrémité 28 du levier 22 par l'intermédiaire du cran 31 le plus éloigné axialement de la face de frottement 29 du plateau de pression 1 qui est amenée à coopérer avec le disque de friction 2.Cette position est obtenue lors de l'assemblage de l'embrayage par rotation par rapport à la face externe 1 6 de la couronne 9 et translation pour appui sur les pions 12, en sorte que les pièces concernées soient dans la position montrée figure 4 ; cette position est maintenue momentanément, d'une part, par exemple par une goupille traversant la pièce annulaire 1 3 et les moyens à rampes 11 et, d'autre part, par une cale élastique maintenant l'extrémité 28 du levier 22 au contact du cran 31 de la figure 4 ; la goupille et la cale sont ôtées lors du montage de l'embrayage. L'embrayage débrayé, garnitures neuves, est représenté partiellement à la figure 5; grâce au montage à frottement du levier 22 sur l'axe d'articulation 23, le levier 22 garde en mémoire la position qu'il occupait précédemment sa position par rapport au plateau de pression 1 est donc identique à celle de la figure 4 : dès lors, le plateau de pression s'étant déplacé par rapport au couvercle, l'extrémité 26 du levier 22 a quitté son appui sur la patte 27 du couvercle et s'en trouve éloignée axialement d'une quantité qui correspond à la course de débrayage, vue du levier 22, garnitures neuves. Lorsque les garnitures s'usent, le plateau de pression 1 se rapproche du plateau de réaction 4 ; I'extrémité 26 du levier 22 étant en appui sur la patte 27 du couvercle par rapport auquel le plateau de pression 1 se déplace axialement en entraînant avec lui i'axe d'articulation 23 du levier 22, celui-ci est amené à tourner autour de cet axe 23 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la figure 6 qui représenté l'embrayage embrayé garnitures usées ; le déplacement en rotation du levier 22 est possible compte tenu du fait que le couple de rotation dû à l'effort axial du diaphragme transmis au droit de l'articulation 23 du levier 22 est très supérieur au couple de frottement prévu à l'articulation 23 ; dans ce mouvement, l'extrémité 28 du levier 22 quitte les crans 31 si la quantité usée de garnitures est suffisante. Lorsque l'embrayage est débrayé après usure des garnitures, le plateau de pression 1 s'éloigne du plateau de réaction 4 entraînant le levier 22 et la pièce cylindrique annulaire 13, le levier 22 ayant, grâce à l'articulation à frottement 23, mémorisé sa position en rotation ; L'action du diaphragme ayant cessé sur la pièce cylindrique annulaire 13, celle-ci, sollicitée par le ressort hélicoïdal 17, tourne par rapport à l'axe jusqu'à ce que l'un des crans 31 rencontre l'extrémité 28 recourbée du levier 22, position représentée sur la figure 7 ; dans son déplacement, les rampes 1 4 de la pièce cylindrique annulaire 1 3 ont suivi les plots 1 2 du plateau de pression 1 : ainsi, la distance axiale entre la face 29 de frottement du plateau de pression 1 et les moyens d'appui 1 5 a augmenté, compensant le jeu axial dû à l'usure des garnitures de friction 3. Selon l'exemple décrit et représenté, la pièce cylindrique annulaire 1 3 est centrée par la face externe 1 6 de la couronne 9 qu'elle entoure, le ressort hélicoïdal 1 7 étant disposé le long de la surface extérieure de la pièce annulaire 1 3 ; en variante, ledit ressort est disposé le long de la surface intérieure de la pièce annulaire 1 3 dont la surface extérieure est utilisée pour son centrage dans la gouttière du plateau de pression 1. Les moyens à rampes du plateau 1 peuvent être des pions ou des bossages de forme appropriée, usinés ou non. L'articulation à frottement du levier 22 peut être obtenue de différentes manières, par exemple à l'aide de moyens de freinage comme des cliquets ou des rondelles plastiques ou élastiques serrées par des vis ou rivets. REVENDICATIONS 1. Embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un plateau de réaction (4) destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, un disque de friction (2), portant à sa périphérie externe des garnitures de friction (3), destiné à être calé en rotation sur un arbre mené, un plateau de pression (1), un couvercle (5) fixé sur le plateau de réaction (4), des moyens élastiques à action axiale (7) agissant entre, d'une part, le couvercle (5) et, d'autre part, le plateau de pression (1) par l'intermédiaire de moyens d'appui (15), le plateau de pression (1) étant solidaire en rotation du couvercle (5) tout en pouvant se déplacer axialement par rapport à lui, ledit embrayage comportant également un dispositif de rattrapage de jeu (10) comprenant des moyens à rampes (11) disposées circonférentiellement, placés axialement entre les moyens d'appui (15) et le plateau de pression (1) et adaptés à être entraînés en rotation par un moyen élastique de rattrapage (17), les moyens à rampes (11) étant tels que lorsqu'ils sont déplacés en rotation sous l'action du moyen élastique de rattrapage (17) les moyens d'appui (15) et le plateau de pression (1) s'écartent axialement l'un de l'autre, caractérisé par le fait que le dispositif de rattrapage de jeu (10) comprend également une succession de crans (31) décalés axialement portés par les moyens à rampes (11) et aptes à coopérer en butée avec l'une (28) des extrémités (26, 28) d'un levier (22) articulé sur le plateau de pression (1) et dont l'autre extrémité (26) est adaptée à coopérer en butée avec le couvercle (5), I'articulation (23) dudit levier (22) étant à frottement. 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens à rampes (11) sont portés par les moyens d'appui (15). 3. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens élastiques à action axiale (7) sont constitués par un diaphragme. 4. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens à rampes (11) sont constitués d'un anneau présentant des rampes inclinées (14) réparties circonférentiellement. 5. Embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le plateau de pression (1) présente des plots (12) ou des rampes destinés à coopérer avec les rampes (14) des moyens à rampes (11). 6. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le moyen élastique de rattrapage (17) est un ressort hélicoïdal. 7. Embrayage à friction selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le ressort hélicoïdal de rattrapage (17) est logé dans une gouttière circonférentielle que présente le plateau de pression (1). 8. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens à rampes (11) sont réalisés sur une pièce annulaire cylindrique (13) entourant une portée de centrage (16) prévue sur le plateau de pression (1). 9. Embrayage à friction selon les revendications 5 et 8, caractérisé par le fait que les plots (12) sont des plots cylindriques émergeant radialement de ladite portée de centrage (16). 10. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'articulation (23) du levier (22) comprend une goupille fendue radialement élastique.