Brevet FR2742500A1 — publié le 19970620

La présente invention se rapporte aux embrayages à friction, notamment pour véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les moyens de liaison en rotation, avec mobilité axiale, du plateau de pression avec un boîtier de l'embrayage. Usuellement, un embrayage à friction comporte un plateau de réaction et un couvercle délimitant un boîtier annulaire creux à l'intérieur duquel est logé au moins un disque de friction et un plateau de pression. Le plateau de réaction, et donc le boîtier, est destiné à être lié en rotation à un arbre menant, tandis que le disque de friction est destiné à être lié en rotation à un arbre mené. Le boîtier sert également de logement à des moyens élastiques à action axiale prenant appui sur le couvercle et sur le plateau de pression pour serrage des garnitures de frottement du disque de friction entre les plateaux de pression et de réaction, avec éventuellement intervention d'un plateau de pression intercalaire. Ainsi, normalement, le couple moteur est transmis de l'arbre menant à l'arbre mené. En agissant à l'aide d'une butée de débrayage sur le dispositif débrayeur de l'embrayage, usuellement les doigts d'un diaphragme formant également les moyens élastiques à action axiale, on libère les garnitures de frottement du disque de friction. Plus précisément, les moyens de liaison en rotation de plateau de pression avec le boîtier sont de nature élastique, en sorte qu'ils rappellent le plateau de pression en direction du fond du couvercle. Ainsi, lorsque la butée de débrayage agit sur le dispositif débrayeur de l'embrayage, on annule la charge exercée par les moyens élastiques à action axiale sur le plateau de pression, qui est alors rappelé vers le fond du couvercle par lesdits moyens de liaison, en sorte que lesdites garnitures de frottement sont libérées. De manière classique, lesdits moyens de liaison consistent en des languettes élastiques fixées à l'une de leur extrémité au couvercle et, à l'autre de leur extrémité, à des pattes saillantes radialement du plateau de pression. Ces pattes traversent le couvercle. Plus précisément, le couvercle est échancré au niveau des pattes. Avant fixation de l'ensemble unitaire, plateau de pression - couvercle - moyens élastiques à action axiale, sur le plateau de réaction, usuellement par vissage du couvercle sur le plateau de réaction, ces languettes sont apparentes en sorte qu'elles peuvent être endommagées lors des manipulations. Il est donc souhaitable de loger lesdits moyens de liaison en rotation à l'intérieur du boîtier afin que, d'une manière générale, ils soient protégés. Il est également souhaitable de pouvoir bénéficier d'une force de rappel même si le plateau de pression effectue de grands mouvements axiaux. La présente invention a pour objet de répondre, de manière simple et économique, à ce souhait. Suivant l'invention, un embrayage du type sus-indiqué est caractérisé en ce que le plateau de pression présente, à sa périphérie externe en saillie radiale vers l'extérieur, des tenons ainsi que des faces transversales, dites faces d'appui, tournées à l'opposé du fond du couvercle, en ce que le couvercle présente, à sa périphérie externe une première jupe annulaire d'orientation axiale prolongeant le fond du couvercle et entaillée intérieurement au niveau de son extrémité libre pour formation de mortaises d'orientation axiale fermées radialement, en ce que le plateau de réaction comporte à sa périphérie externe une seconde jupe annulaire d'orientation axiale, dont la périphérie externe est propre à venir en contact intime avec la périphérie interne de la première jupe du couvercle, en ce que les tenons s'engagent circonférentiellement de manière complémentaire et avec jeu axial dans les mortaises, en ce que des organes élastiques de rappel à action axiale sont montés dans les mortaises radialement au-delà de la périphérie externe du plateau de pression et prennent appui à l'une de leurs extrémités axiales sur la seconde jupe et à leur autre extrémité axiale sur la face d'appui du plateau de pression, et en ce que la première et la seconde jupe sont fixées l'une avec l'autre. Dans une forme de réalisation les faces d'appui sont formées à la faveur des tenons en appartenant à ceux-ci et les organes élastiques de rappel prennent appui sur l'extrémité libre de la seconde jupe. Bien entendu, les faces d'appui peuvent être distinctes des tenons et appartenir à des saillies radiales du plateau de pression. La seconde jupe peut être entaillée pour appui des ressorts de rappel, et également présenter des trous pour la ventilation de l'embrayage. Dans tous les cas, grâce à l'invention, les moyens de liaison en rotation du plateau de pression avec le couvercle sont protégés et la disposition selon l'invention permet de rendre radialement compact l'embrayage. En outre, les organes élastiques permettent un bon coulissement des tenons dans les mortaises. Ils permettent également un réglage précis de la force de rappel qu'ils exercent sur le plateau de pression qui peut effectuer de grands mouvements axiaux, notamment lorsque l'embrayage comporte deux disques de friction. La première jupe, grâce à ses mortaises, permet un bon guidage des organes élastiques, ainsi qu'une bonne retenue de ceux-ci à l'encontre de l'action exercée par la force centrifuge sur lesdits organes. On obtient un montage des organes élastiques de rappel du type cuir et chair avec un guidage par les tenons, la périphérie externe du plateau retenant radialement intérieurement lesdits organes. Pour ce faire, les faces d'appui sont décalées axialement par rapport à la face de friction du plateau de pression. De plus, grâce au montage télescopique des jupes du couvercle et du plateau de réaction, on peut positionner de manière précise le couvercle par rapport au plateau de réaction, ce qui permet de précontraindre les organes élastiques de rappel et de régler, de manière précise, la charge exercée par lesdits moyens élastiques. La fixation des jupes est avantageusement réalisée par soudage. La description qui va suivre illustre l'invention en regard de la figure annexée qui est une vue en coupe axiale selon l'invention. Dans cette figure, l'embrayage équipe un véhicule automobile. Il comporte successivement axialement un ensemble de pièces annulaires coaxiales, à savoir un plateau de réaction 1,2, un premier disque de friction 3, un plateau de pression intercalaire 4, un second disque de friction 5, un plateau de pression 6, des moyens élastiques à action axiale 7, un couvercle 8. Des moyens de liaison en rotation 9, avec mobilité axiale, interviennent entre le couvercle 8 et le plateau de pression 6, de manière décrite ci-après. Le plateau de réaction 1,2 délimite avec le couvercle 8 un boîtier annulaire 10 intérieurement creux. Dans cette figure, les disques de friction 3,5, les plateaux de pression 4,6, les moyens élastiques à action axiale 7 et les moyens de liaison en rotation 9, sont logés à l'intérieur du boîtier 10. Plus précisément, le plateau de réaction 1,2 est fixé, ici à l'aide de vis 11, sur une poulie 12 entraînée par le moteur à combustion interne du véhicule automobile. La poulie 12 constitue donc un arbre menant pour l'embrayage. En variante le plateau de réaction est fixé sur le vilebrequin du moteur à combustion interne. Les disques de friction 3,5 sont ici du type rigide en étant à l'image l'un de l'autre. Ils comportent chacun, à leur périphérie externe, un disque de support portant sur chacune de ses faces à fixation, ici par rivetage en variante par collage, des garnitures de frottement. Le disque de support est fixé à sa périphérie interne par rivetage à un moyeu central cannelé intérieurement pour liaison en rotation à l'arbre d'entrée 13 de la boîte de vitesses. Cet arbre 13 constitue donc un arbre mené pour ltembrayage. On notera que, pour réduction de l'encombrement axial, les moyeux des disques 3,5 sont montés tête bêche et présentent chacun une bride pour la fixation du disque de support. Les plateaux de réaction 1,2 et de pression 6 présentent chacun une face de friction pour les garnitures de frottement concernées respectivement du disque de friction 3 et 5. Le plateau de pression intercalaire 4 présente deux faces de friction pour les autres garnitures de frottement des disques de friction 3,5. Les faces de friction sont usinées et sont globalement d'orientation transversale. Les moyens élastiques à action axiale 7 consistent ici en un diaphragme comportant, de manière connue, une partie périphérique en forme de rondelle Belleville prolongée intérieurement par une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes débouchant à l'une de leurs extrémités dans l'ouverture centrale du diaphragme et, à leur autre extrémité, au niveau de la périphérie interne de la rondelle Belleville, dans des orifices élargis. Ces orifices permettent le passage des fûts de colonnettes 14 présentant une tête profilée, ici bombée de forme arquée, offrant un appui secondaire à la périphérie interne de la rondelle Belleville du diaphragme 7. Le couvercle 8 a une forme creuse et présente un fond 85 globalement d'orientation transversale servant à la fixation des colonnettes 14 et offrant un appui primaire 15 à la périphérie interne de la rondelle Belleville du diaphragme 7 en regard de l'appui secondaire des colonnettes 14. Ici le couvercle 8 est en tôle emboutie et l'appui primaire 15 est réalisé par emboutissage. Le fond 85 est troué centralement pour passage d'une butée de débrayage 16 destinée à agir en poussant sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 7. La butée 16 est montée coulissante axialement le long d'un tube de guidage (non référencé) solidaire du carter de la boîte de vitesses et traversé par l'arbre d'entrée 13. Cette butée est commandée en déplacement par une fourchette de débrayage 17. La périphérie externe de la rondelle Belleville du diaphragme 7 prend appui sur un bossage annulaire 18 que présente la face dorsale du plateau de pression 6 à cet effet. Ainsi, tant que la butée 16 n'agit pas sur les doigts du diaphragme 7, celui-ci prend appui sur le couvercle 8 (sur l'appui primaire 15 de celui-ci) et sur le plateau de pression 6 (sur le bossage 18 de celui-ci) pour écarter ledit plateau de pression 6 du couvercle 8 (du fond 85 de celui-ci) et serrage des disques de friction 3,5 (plus précisément des garnitures de frottement desdits disques) entre les différents plateaux de réaction 1,2 et de pression 4,6. Le couple du moteur est ainsi transmis aux moyeux des disques 3,5 et à l'arbre d'entrée. L'embrayage est donc normalement engagé. Pour désengager celui-ci, on déplace la butée 16 axialement de la droite vers la gauche de la figure (voir partie basse de la figure), ce qui fait pivoter le diaphragme 7 qui prend alors appui sur les colonnettes 14. La charge exercée par le diaphragme 7 sur le plateau de pression 6 diminue puis s'annule. Les moyens de liaison en rotation 9 précités rappellent alors le plateau de pression 6 en direction du fond 85 du couvercle 8, en sorte que les garnitures de frottement des disques de friction 3,5 sont libérées. Ici les moyens de liaison 9 comportent, selon l'invention, des tenons 31 coulissant axialement dans des mortaises 32 et des organes élastiques 33 de rappel à action axiale prenant appui sur le plateau de réaction 2 pour action sur les tenons 31 offrant des faces d'appui 34 aux organes élastiques 33. Ces faces 34 sont d'orientation transversale. Les organes élastiques 33 sont donc placés entre cuir et chair en étant logés dans les mortaises 32 et montés radialement au-delà de la périphérie externe du plateau de pression 6. Le plateau de réaction 1,2 présente, à sa périphérie externe, une jupe annulaire 35, dite deuxième jupe, d'orientation axiale. Le couvercle 8, ici en tôle emboutie, présente également, à sa périphérie externe, une jupe annulaire 36, dite première jupe 36, d'orientation axiale, prolongeant d'un seul tenant son fond 85. La périphérie externe de la seconde jupe 35 est, selon une caractéristique de l'invention, en contact intime avec la périphérie interne de la première jupe 36. Ce contact intime se produit au niveau des extrémités libres des jupes 35,36 dirigées l'une vers l'autre. Un montage télescopique d'une jupe par rapport à l'autre est rendu possible. Les organes élastiques 33 prennent appui à l'une de leurs extrémités axiales sur la tranche 37 de l'extrémité libre de la seconde jupe 35 et, à leur autre extrémité libre, sur la face transversale d'appui 34 des tenons 31. Ces organes élastiques 33 sont maintenus à l'encontre de la force exercée par la force centrifuge par les mortaises 32 qui sont, suivant une caractéristique, fermées radialement, les entailles conduisant à réduire l'épaisseur de la première jupe 36. Les jupes 35,36 sont fixées ensemble, c'est-à-dire l'une avec l'autre. Le plateau de réaction 1,2 présente également un fond 1, troué centralement, pour montage à centrage sur un nez central de l'arbre menant 12. Ce fond 1 est globalement d'orientation transversale et est prolongé d'un seul tenant à sa périphérie externe par la seconde jupe 35. C'est le fond 1 qui est fixé par les vis 11 à l'arbre menant et constitue ainsi un fond de support pour le plateau de réaction 1,2. La fixation des jupes 35,36 peut être réalisée à l'aide de vis, de boulons ou de rivets d'orientation transversale venant en prise avec les deux jupes. Ici la fixation est réalisée par soudage. Pour ce faire, le plateau de réaction 1,2 est en deux parties et comporte un flasque métallique 1 de support, constituant le fond précité du plateau de réaction 1,2 et un plateau 2, ici en fonte, constituant le plateau de réaction proprement dit de l'embrayage. Le plateau 2 est fixé par rivetage à sa périphérie interne sur le flasque 1. Les rivets 20 s'étendent radialement au-dessus des vis de fixation 11. En variante, on peut remplacer les rivets 20 par des vis, le plateau 2 étant fixé sur le flasque 1, ici en tôle emboutie comme le couvercle 8, par des organes de fixation 20. Le plateau 2 présente une face de friction pour le disque de friction 3. Le flasque 1 avec sa jupe 35 est à l'image du couvercle 8. Un cordon de soudure 39 relie la tranche de l'extrémité libre de la première jupe 36 à la seconde jupe 35. Ainsi qu'on l'aura compris, les mortaises 32 sont formées dans la première jupe 36 du couvercle 8 à l'extrémité libre de celle-ci. La jupe 36 est ainsi entaillée intérieurement à un niveau de son extrémité libre pour formation de mortaises 32 d'orientation axiale fermées radialement par un fond, formé par réduction d'épaisseur de la jupe 36. Le fond des mortaises 32 retient radialement les organes élastiques 33, ici en forme de ressort à boudin. Axialement la mortaise est borgne et en étant ouverte à l'extrémité libre de la jupe 36. Les tenons 31 appartiennent au plateau de pression 6, ici en matière moulable, à savoir en fonte comme les plateaux 2 et 4. Les tenons 31 sont venus de moulage avec le plateau de pression 6. Ils s'étendent à partir de la périphérie externe du plateau de pression 6 en saillie radiale vers l'extérieur. Les tenons 31 sont implantés à la périphérie externe du plateau de réaction 3 axialement au niveau de la force dorsale de celui-ci, c'est-à-dire au voisinage du bossage annulaire fragmenté 18 du plateau de pression 6. Ainsi la périphérie externe du plateau de pression 6 forme une portée annulaire 38 permettant de retenir radialement vers l'intérieur les ressorts de rappel 33, ceuxci étant retenus radialement vers l'extérieur par le fond radial des mortaises. Si désiré on peut créer des creusures en arc de cercle à la périphérie externe du plateau de pression 6 pour loger l'extrémité des ressorts 33. On notera que le cordon de soudure 39 ferme les mortaises. Les organes élastiques de rappel 33 sont donc bien protégés en étant logés dans le boîtier 10 formé ici par le flasque 1 et le couvercle 8. Les organes de rappel 33 sont montés sous précontrainte entre les faces 34 et l'extrémité libre de la seconde jupe 35. On appréciera que, grâce à l'invention, l'embrayage est compact radialement et que, pour un encombrement radial donné, les garnitures de frottement des disques de friction 3,5 peuvent avoir une hauteur maximale. On peut régler, de manière précise, la cote entre le flasque 1 et l'appui primaire 15, en engageant plus ou moins la jupe 36 sur la seconde jupe 35 formant jupe de centrage. On peut régler ainsi, de manière précise, l'inclinaison et/ou la charge exercée par le diaphragme 7 sur le plateau de pression, ainsi que la charge exercée par les ressorts de rappel 33, et ce malgré les tolérances de fabrication. Après ce réglage, on procède au soudage en 39. Bien entendu, les tenons 31 s'engagent circonférentiellement de manière complémentaire (à jeu de montage) dans les mortaises 32. Ainsi un bon guidage du plateau de pression 6 est réalisé, celui-ci pouvant se déplacer axialement par rapport au boîtier 10, compte tenu que les tenons 31 sont montés à jeu axial dans les mortaises 32, tout en étant lié en rotation audit boîtier 10. Les ressorts de rappel 33, montés ici sous précontrainte, exercent un effort de rappel précis sur le plateau de pression 6 et ce avec une grande course axiale dudit plateau 6. Cette course, avec effort de rappel, est plus grande que celle obtenue avec des languettes tangentielles. Cet effort est bien entendu plus faible que l'effort exercé par le diaphragme 7 sur le plateau de pression 6. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. En particulier, le plateau de réaction peut être monobloc. Un seul disque de friction peut être prévu, en sorte que la présence du plateau de pression intermédiaire 4 n'est pas obligatoire. Le diaphragme 7 peut être monté de manière pivotante sur le couvercle 8 par tout moyens, par exemple à l'aide de pattes axiales d'assemblage issues d'un seul tenant par découpe et pliage du fond du couvercle 8, lesdites pattes portant une couronne jonc formant un appui secondaire pour le diaphragme 7, et ce à la faveur d'un coude de calage, l'extrémité libre des pattes étant repliée radialement en direction opposée à l'axe de l'ensemble. L'embrayage peut être du type tiré, la butée de débrayage agissant alors en tirant sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme, dont la rondelle Belleville s'appuie alors extérieurement sur le couvercle 8 et intérieurement sur le bossage du plateau de pression 6. Les moyens élastiques à action axiale 7 peuvent consister en une pluralité de ressorts à boudin, agissant axialement entre le couvercle 8 et le plateau de pression 6, en combinaison avec des leviers de débrayage appartenant au dispositif débrayeur de l'embrayage sur lequel agit, en poussant ou en tirant, la butée de débrayage. Dans tous les cas, les moyens 7 prennent appui sur le couvercle pour solliciter le disque de friction 3 en direction du plateau de réaction pour serrage dudit disque de friction entre lesdits plateaux de pression et de réaction, soit directement lorsqu'un seul disque de friction est prévu, soit par l'intermédiaire du plateau de pression à intercalaire 4 lorsque deux disques de friction sont prévus. Les ressorts de rappel 33 peuvent être en matière élastique, par exemple en matériau élastomère, leur nombre, ainsi que celui des tenons 31 et des mortaises 32, dépendant des applications. Avantageusement les tenons 31, les mortaises 32 et les ressorts 33 sont répartis circonférentiellement de manière régulière. Bien entendu, le nombre des organes de rappel peut être égal ou inférieur à celui des tenons 31 et des mortaises 32. On peut procéder au réglage de la position de l'appui primaire 15 par rapport au flasque 1, puis percer les jupes 35,36 pour réaliser par exemple une fixation par rivetage. Le ou les disques de friction 3,5 peuvent être du type élastique et comporter un disque de support de garnitures de frottement accouplé de manière élastique à son moyeu. Bien entendu, il est possible d'entailler axialement localement la seconde jupe 35 du plateau de réaction pour logement de l'extrémité axiale concernée des organes élastiques de rappel 33. Ainsi ces organes prennent appui sur la seconde jupe 35, pas forcément au niveau de l'extrémité libre de celle-ci. De même la face transversale d'appui 34 n'appartient pas forcément aux tenons 31 ; elle peut appartenir à une saillie radiale du plateau de pression distincte du tenon. En effet, le plateau de pression peut être plus épais, en sorte qu'il peut comporter des saillies radiales d'appui pour les organes 33 distinctes des tenons. En variante le plateau de pression présente, à sa périphérie externe, une collerette d'orientation transversale à partir de laquelle sont issus les tenons. La collerette, par sa face transversale concernée, forme une face d'appui continue par les organes 33. Dune manière générale, la face d'appui est avantageusement décalée axialement par rapport à la face de friction du plateau de pression pour retenir radialement intérieurement les organes de rappel 33 implantés au voisinage de ladite périphérie externe du plateau de pression. Bien entendu, le soudage des jupes peut être réalisé par transparence, en sorte que le cordon 39 n'affecte pas forcément la tranche de l'extrémité libre de la première jupe. On notera que la seconde jupe 35 peut être dotée de trous ainsi que le fond 1 et les disques de support des disques de friction 3,5, pour ventilation de l'embrayage. Les plateaux de pression 4,6 peuvent être pourvus, à leur périphérie interne, d'ailettes de ventilation, tandis que la face frontale du plateau de réaction 2 est creusée pour formation d'un canal entre le fond 1 et le plateau 2. La seconde jupe 35 et le plateau de pression intermédiaire 4 peuvent être dotés de mortaises et de tenons à l'image des tenons mortaises 32,31 pour liaison en rotation, avec mobilité axiale, du plateau 4 avec le boîtier 10. REVENDICATIONS 1) Embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, comportant un boîtier (10) annulaire creux à l'intérieur duquel est logé au moins un disque de friction (5) et un plateau de pression (6) lié en rotation, avec mobilité axiale, au boîtier (10) par des moyens de liaison en rotation (9), dans lequel le boîtier (10) comporte un plateau de réaction (1,2) et un couvercle (8) offrant, à la faveur d'un fond (85) globalement d'orientation transversale, un appui à des moyens élastiques à action axiale (7) sollicitant le plateau de pression (6) en direction du plateau de réaction (1,2) pour serrage du disque de friction (5) entre lesdits plateaux, caractérisé en ce que le plateau de pression (6) présente à sa périphérie externe, en saillie radiale vers l'extérieur, des tenons (31) et une face transversale (34), dite face d'appui, tournée à l'opposé du fond (85) du couvercle (8), en ce que le couvercle (8) présente à sa périphérie externe une première jupe (36) annulaire d'orientation axiale prolongeant le fond (85) du couvercle (8) et entaillée intérieurement au niveau de son extrémité libre pour formation de mortaises (32) d'orientation axiale fermées radialement par un fond, en ce que le plateau de réaction (1,2) comporte à sa périphérie externe une seconde jupe (35) annulaire dont la périphérie externe est propre à venir en contact intime avec la périphérie interne de la première jupe (36) du couvercle (8), en ce que les tenons (31) s'engagent circonférentiellement de manière complémentaire et avec jeu axial dans les mortaises (32), en ce que des organes élastiques à action axiale sont montés dans les mortaises (32) radialement au-delà de la périphérie externe du plateau de pression (6) et prennent appui à l'une de leurs extrémités axiales sur la seconde jupe (35) et à leur autre extrémité axiale sur la face d'appui (34) des tenons (31) et en ce que la première (36) et la seconde (35) jupes sont fixées l'une avec l'autre. 2) Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces d'appui (34) sont décalées axialement par rapport à la face de friction que présente le plateau de pression (6) pour le disque de friction (5). 3) Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tenons (31) sont implantés axialement au niveau de la face dorsale du plateau de pression (6) opposée à sa face de friction. 4) Embrayage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les faces d'appui (34) appartiennent aux tenons (31). 5) Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes élastiques de rappel (33) prennent appui sur l'extrémité libre (37) de la seconde jupe (35). 6) Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le plateau de réaction (1,2) est en deux parties, à savoir un flasque (1) métallique d'orientation transversale prolongé par la seconde jupe (35) et un plateau (2) offrant une face de friction au disque de friction. 7) Embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première jupe (36) est solidarisée à la seconde jupe (35) par un cordon de soudage. 8) Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux disques de friction (3,5) avec un plateau de pression intercalaire (4) disposé entre les deux disques de friction (5,6). 9) Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les organes élastiques de rappel (33) consistent en des ressorts à boudin.