Brevet FR2753502A1 — publié le 19980320

"Embrayage à friction d'encombrement axial réduit L'invention se rapporte à un embrayage à friction du type comprenant un diaphragme déformable, attelé au couvercle de l'embrayage lui-même fixé à un plateau de réaction, et un plateau de pression de forme globalement annulaire monté mobile axialement par rapport audit couvercle ; l'invention concerne plus particulièrement un nouvel agencement de ces éléments permettant de réduire l'encombrement axial global de cet embrayage. Dans un embrayage à friction pour le couplage de deux arbres coaxiaux, par exemple pour un véhicule automobile, le vilebrequin du moteur et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, l'élément élastique permettant de maintenir à l'état embrayé le disque de friction entre un plateau de réaction et un plateau de pression, a classiquement la forme d'un diaphragme annulaire attelé à un couvercle également annulaire fixé à sa périphérie externe audit plateau de réaction. Ce diaphragme déformable comporte une partie périphérique formant une rondelle Belleville de serrage et une partie centrale pourvue de fentes radiales définissant un ensemble de doigts adaptés à coopérer avec une butée de débrayage mobile axialement. Le diaphragme est donc attelé au couvercle et la bordure intérieure de la partie périphérique formant rondelle Belleville constitue une zone annulaire de basculement intercalée entre des moyens d'appui portés par le couvercle. Ces moyens d'appui définissent deux zones d'appui annulaires de part et d'autre du diaphragme au voisinage de la bordure intérieure de ladite partie périphérique formant rondelle Belleville pour montage pivotant du diaphragme. Ainsi, l'encombrement axial total d'un embrayage de ce genre dépend notamment de l'épaisseur du plateau de réaction, de l'épaisseur du disque de friction, de l'épaisseur du plateau de pression et de la distance de débattement nécessaire pour la déformation et le basculement du diaphragme ainsi que pour le déplacement du plateau de pression. L'invention concerne un nouvel agencement de tous ces éléments permettant de réduire l'encombrement axial de l'embrayage, toutes choses égales par ailleurs. Plus précisément, l'invention concerne donc un embrayage à friction pour montage entre deux arbres coaxiaux, comprenant un diaphragme déformable rattaché de manière basculante à un couvercle fixé à un plateau de réaction et un plateau de pression globalement annulaire dégageant un espace intérieur autour de l'axe commun des deux arbres et monté mobile axialement par rapport audit couvercle, ledit diaphragme étant adapté à coopérer élastiquement avec ledit plateau de pression et ledit couvercle pour les manoeuvres d'embrayage et de débrayage, ledit diaphragme comportant une partie périphérique formant rondelle Belleville dont la bordure intérieure constitue une zone annulaire de basculement intercalée entre des moyens d'appui portés par ledit couvercle, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui sont agencés à une distance radiale plus faible que le bord intérieur dudit plateau de pression et s'engagent partiellement dans ledit espace intérieur. Ainsi, on peut conformer les éléments de l'embrayage, notamment le couvercle de façon que l'encombrement axial global du dispositif soit plus faible que par le passé étant donné que, de par leur position radiale, les moyens d'appui peuvent se loger partiellement dans l'évidement central du plateau de pression. Ce principe peut s'appliquer à divers modes de réalisation des moyens d'appui précités. Grâce à l'invention, on peut rigidifier le couvercle à sa périphérie externe en le nervurant et le plateau de pression peut avoir une forme annulaire simple, à contour externe circulaire et présenter des surépaisseurs augmentant sa rigidité. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un embrayage à friction conforme à son principe et de quelques variantes, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue générale en élévation et en coupe d'un embrayage à friction conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle de l'embrayage de la figure 1 représenté suivant une autre coupe radiale ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 illustrant une variante ; et - la figure 4 est une vue analogue & la figure 2 illustrant une autre variante. L'embrayage à diaphragme 11 représenté est du type poussé et comporte principalement et successivement axialement un plateau de réaction 13 fixé par des vis 14 à un arbre moteur 15, un disque de friction 17 accouplé par cannelures 18 à un arbre récepteur 19, un plateau de pression 20, un diaphragme 22 et un couvercle 23 fixé par des vis 25 audit plateau de réaction. Les deux arbres 15 et 19 admettent un axe commun x-x. L'encombrement axial d d'un tel embrayage se mesure donc entre la face extérieure du plateau de réaction 13 et la face extérieure du couvercle 23, comme représenté sur la figure 1. Le plateau de pression 20 a ici une forme annulaire dégageant un espace intérieur 21 autour de l'axe commun x-x des deux arbres. Il est monté déplaçable axialement en étant solidaire en rotation du couvercle par des moyens appropriés connus tels que des languettes tangentielles élastiques 24. Les deux plateaux 13, 20 sont destinés à serrer entre eux le disque de friction 17 pour l'entraînement de l'arbre récepteur 19 qui est, dans le cas d'un véhicule automobile, l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, le plateau de réaction 13 se fixant dans ce cas sur le vilebrequin du moteur. Le diaphragme 22 a une partie périphérique 28 formant une rondelle Belleville de serrage et une partie centrale pourvue de fentes radiales définissant un ensemble de doigts 29 adaptés à coopérer avec une butée de débrayage 30. Au voisinage de sa périphérie externe, la partie périphérique 28 prend appui sur un bossage 31 annulaire, du plateau de pression. Le diaphragme se déforme et bascule (pivote) de part et d'autre d'une zone annulaire formée par la bordure intérieure de la rondelle Belleville, au voisinage des doigts 29. Cette bordure intérieure constitue une zone annulaire de basculement intercalée entre des moyens d'appui portés par le couvercle et s'étendant de part et d'autre du diaphragme en regard de ladite zone annulaire de basculement. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, les moyens d'appui comprennent des pattes 32 issues du couvercle 23 et recourbées vers l'intérieur et une rondelle de forme tronconique 34 prenant appui entre les pattes et la face intérieure de la bordure intérieure de la rondelle Belleville. Les pattes 32 issues du couvercle, usuellement par découpe et pliage, passent au travers d'ouvertures du diaphragme et retiennent donc ce dernier en position centrée. Les moyens appui comprennent en outre un bourrelet circonférentiel 36, continu ou discontinu, conformé dans le couvercle en regard de ladite bordure intérieure de la rondelle Belleville. Ici, comme sur les variantes, le couvercle 23 est métallique en étant en tôle emboutie. Le bourrelet 36 est donc réalisé par emboutissage. En variante, ce bourrelet peut être remplacé par un jonc d'appui. Il en est de même dans les autres modes de réalisation. Selon une caractéristique remarquable de l'invention, les moyens d'appui définis ci-dessus sont agencés, dans leur ensemble, à une distance radiale E1 de l'axe x-x plus faible que ne l'est le bord intérieur du plateau de pression 20, situé à une distance radiale E2 de l'axe x-x. Autrement dit, comme cela apparaît sur la figure 2, la distance r1 est inférieure à la distance r2. De cette façon, les moyens d'appui sont engagés partiellement mais librement dans l'espace intérieur 21 quelle que soit la position du plateau 20. On peut donc conformer et dimensionner les éléments de l'embrayage de façon à réduire la distance b, toutes choses égales par ailleurs. De plus, le diamètre du bourrelet 36 conformé dans le couvercle est inférieur au diamètre intérieur du plateau de pression 20. Dans la variante de la figure 3, les moyens d'appui comprennent, de façon classique, des colonnettes 40 rattachées par sertissage au couvercle 23. Chaque colonnette traverse le diaphragme et comporte une tête 42 présentant un bourrelet formant un élément d'appui en forme de secteur annulaire du côté intérieur du diaphragme. Les colonnettes sont réparties circonférentiellement à une même distance radiale de l'axe x-x. Les têtes 42 quoique légèrement décalées radialement des axes des colonnettes, sont elles aussi à une même distance radiale r1 de l'axe x-x de façon qu'elles puissent se loger en partie mais librement dans ledit espace intérieur 21. Comme dans l'exemple précédent, la distance r1 est inférieure à la distance r2 Dans le mode de réalisation de la figure 4, les moyens d'appui comprennent une couronne 45 formant un bourrelet intérieur, portée par des colonnettes 46 ou entretoises fixées audit couvercle et traversant le diaphragme. La couronne 45, ici métallique, est roulée pour former en regard de l'appui 36 un appui de basculement pour le diaphragme. L'ensemble de la couronne et des colonnettes retient le diaphragme 22 rattaché au couvercle 23, comme dans les exemples précédents. Conformément à l'invention, le diamètre extérieur hors tout de la couronne 45 est inférieur à celui du bord intérieur du plateau de pression de façon que ladite couronne puisse se loger librement dans ledit espace intérieur 21. Autrement dit, le bord radialement le plus externe de la couronne 45 est à une distance E1 de l'axe x-x et cette distance est inférieure à la distance radiale E2 définie plus haut. Ainsi qu'on le sait, l'embrayage est normalement engagé, le disque de friction 17 étant par l'intermédiaire de ses garnitures de friction, serré entre le plateau de réaction 13, formant volant d'entraînement en rotation, et le plateau de pression 20. Pour désengager l'embrayage, il faut agir en poussant à l'aide de la butée de débrayage 30 sur l'ensemble des extrémités internes des doigts du diaphragme pour faire basculer celui-ci. Les languettes tangentielles 24 rappellent alors le plateau de pression 20 en direction du fond du couvercle 23 de forme creuse. Le disque de friction 17 est alors libéré. Le couvercle 23 est ainsi sollicité, son fond troué centralement portant au voisinage de sa périphérie interne l'appui 36 (un bourrelet ou un jonc) et via les pattes 32 ou les colonnettes 40, 46, l'autre appui 34, 42, 45. Ce fond d'orientation transversale se prolonge à sa périphérie externe par une jupe cylindrique d'orientation axiale portant à son autre extrémité un rebord radial dirigé vers l'extérieur pour fixation du couvercle 23 à l'aide des vis 25 au plateau de réaction 13. Le couvercle 23 est ainsi soumis à des phénomènes de flexion. Grâce à l'invention, on peut, pour rigidifier le couvercle et limiter ses déformations, doter le fond du couvercle de nervures 35 s'étendant à la périphérie externe dudit fond, radialement vers l'extérieur par rapport aux moyens d'appui 36-34, 42, 45. Notamment, grâce à l'invention, le bossage 31 qu'offre le plateau de pression pour appui de la partie périphérique de la rondelle Belleville du diaphragme a pu être décalé vers le centre en sorte que le couvercle peut être nervuré radialement au-delà de ce bossage 31. On peut aussi augmenter l'épaisseur du plateau de pression radialement de part et d'autre de ce bossage, en prévoyant des surépaisseurs 50, 51 de part et d'autre du bossage 31. Cela permet également, du fait de la présence de ces surépaisseurs et grâce à l'invention, de fixer directement les languettes tangentielles 24 au plateau de pression 20, comme visible sur les figures 2 à 4. Les têtes des rivets de fixation 52 des languettes tangentielles 24 au couvercle 23 sont logées entre certaines nervures 35. Ces languettes sont fixées à la périphérie externe du plateau de pression radialement au-delà du bossage 31 au moyen de rivets 53 traversant la masse dudit plateau de pression. La tête de chaque rivet 53 est logée dans un évidement du plateau de pression. En regard, le couvercle 23 comporte une fenêtre permettant le passage des moyens de sertissage. Ainsi, le plateau de pression 20 et le couvercle ont une forme annulaire simple, à bord extérieur circulaire, ledit plateau étant dépourvu des pattes radiales saillantes qui servaient habituellement à la fixation des languettes tangentielles. REVENDICATIONS 1- Embrayage à friction pour montage entre deux arbres coaxiaux, comprenant un diaphragme (22) déformable rattaché de manière basculante à un couvercle (23) fixé à un plateau de réaction (13) et un plateau de pression (20) globalement annulaire dégageant un espace intérieur (21) autour de l'axe commun des deux arbres et monté mobile axialement par rapport audit couvercle, ledit diaphragme étant adapté à coopérer élastiquement avec ledit plateau de pression et ledit couvercle pour les manoeuvres d'embrayage et de débrayage, ledit diaphragme comportant une partie périphérique (28) formant rondelle Belleville dont la bordure intérieure constitue une zone annulaire de basculement intercalée entre des moyens d'appui (36-34, 42, 45), portés par ledit couvercle, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui sont agencés à une distance radiale plus faible que le bord intérieur dudit plateau de pression et s'engagent partiellement dans ledit espace intérieur (21). 2- Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comprennent des pattes (32) issues dudit couvercle, recourbées vers l'intérieur au travers d'ouvertures dudit diaphragme pour retenir ce dernier et une rondelle de forme tronconique (34) portée par lesdites pattes, ladite rondelle et lesdites pattes étant engagées librement dans ledit espace intérieur. 3- Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comprennent des colonnettes (40) fixées audit couvercle, chaque colonnette comportant une tête (42) formant élément d'appui, lesdites têtes étant engagées librement dans ledit espace intérieur. 4- Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comprennent une couronne (45) portée par des colonnettes (46) fixées audit couvercle, cet assemblage retenant ledit diaphragme (22) et en ce que ladite couronne est d'un diamètre extérieur inférieur à celui dudit plateau de pression de façon qu'elle puisse être engagée librement dans ledit espace intérieur. 5- Embrayage selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel lesdits moyens d'appui comprennent en outre un bourrelet circonférentiel (36), continu ou discontinu, conformé dans ledit couvercle, caractérisé en ce que le diamètre de ce bourrelet est inférieur au diamètre intérieur dudit plateau de pression (20). 6- Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le couvercle (23) est de forme creuse et comporte un fond portant à sa périphérie interne les moyens d'appui (36-34, 42, 45), caractérisé en ce que ledit fond est doté, à sa périphérie externe de nervures (35) de rigidification. 7- Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le plateau de pression (20) présente un bossage (31) pour appui de la périphérie externe de la rondelle Belleville (28) du diaphragme (22), caractérisé en ce que le plateau de pression (20) présente des surépaisseurs (50, 51). 8- Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que des languettes tangentielles (24) sont fixées à la périphérie externe du plateau de pression (20) radialement au-delà dudit bossage (31) par des moyens fixés directement à la masse dudit plateau de pression.