Brevet FR2780462A1 — publié le 19991231

La présente invention concerne les mécanismes d'embrayage à friction, en particulier de véhicule automobile du type de ceux décrit dans les documents FR-A-2 728 637, FR-A-2 585 424et FR-A-86 983. Ce mécanisme comporte un couvercle, un plateau de pression lié en rotation au couvercle avec mobilité axiale, des moyens embrayeurs prenant appui sur le fond, que présente le couvercle de forme creuse, pour solliciter le plateau de pression en direction opposée au fond du couvercle et des moyens débrayeurs pour contrecarrer à volonté l'action des moyens débrayeurs. Dans ces documents, les moyens embrayeurs et débrayeurs appartiennent à une même pièce annulaire appelée diaphragme, montée de manière pivotante sur le fond du couvercle par des moyens d'assemblage traversant axialement des orifices élargis du diaphragme. Les moyens d'assemblage, en forme de pattes ou de colonnettes, portent, après traversée du diaphragme, un appui secondaire implanté en vis à vis d'un appui primaire porté par le fond du couvercle. Lorsque l'embrayage à friction est engagé - disque de friction serré entre les plateaux de pression et de réaction que comporte l'embrayage - le diaphragme sollicite le fond du couvercle en direction opposée du plateau de pression. Lors du désengagement de l'embrayage, le fond du couvercle est sollicité axialement dans l'autre sens. Il importe donc que le fond du couvercle bouge le moins possible afin d'avoir une course de débrayage minimum et une levée de plateau de pression suffisante pour libérer le disque de friction et désengager l'embrayage. Il importe également de modifier le moins possible l'outillage de fabrication du couvercle. La présente invention a pour objet de répondre de manière simple et économique à ces souhaits. Suivant l'invention, le mécanisme d'embrayage est caractérisé en ce que le fond est doté localement de nervures de raidissement d'orientation radiale.Grâce à l'invention, le fond du couvercle est plus raide et le rendement de l'embrayage est amélioré. Pour une même course de débrayage, on obtient donc une meilleure levée du plateau de pression et un meilleur désengagement de l'embrayage. Ces nervures sont dirigées en direction opposées au plateau de réaction. Ceci est applicable à n'importe quel type de couvercle et conduit à réaliser les nervures dans le fond du couvercle, sans modification profonde de l'outillage de celui-ci. Les nervures radiales favorisent la diminution des contraintes et permettent de conserver une bonne géométrie de l'appui primaire. Les nervures alternent circonférentiellement avec les moyens d'assemblage pour modifier encore le moins possible l'outillage de fabrication du couvercle. En outre, cela permet de placer les nervures aux endroits les plus favorables pour raidir le couvercle. Le fond des nervures est radialement aligné avec une fente du diaphragme ou d'un faux diaphragme monté de manière pivotante sur le fond du couvercle à l'aide des moyens d'assemblage précités. Ainsi, les nervures peuvent affecter les pattes radiales interne, que présente le couvercle dans certaines configurations, sans détruire la symétrie d'une telle patte s'étendant en saillie radiale vers l'intérieur, c'est-à-dire vers le centre du mécanisme. Toutes ces pattes ne sont pas forcément dotées de nervures. Les nervures ont une partie supérieure pointue pour diminuer les contraintes et une partie principale de forme rectangulaire pour raidir au maximum le couvercle. La partie pointue permet de bien emboutir celui- ci pour formation de la jupe périphérique externe du couvercle. Les nervures radiales sont reliées ensemble par une nervure annulaire de raccordement entourant l'appui primaire et permettant une bonne précision pour l'obtention de l'appui primaire, le plus souvent réalisé par emboutissage du fond. La description qui va suivre illustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue partielle de face du mécanisme d'embrayage unitaire selon l'invention; les figures 2 et 3 sont des demi-vues en coupe selon respectivement les lignes 2-2 et 3-3 de la figure 1; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 pour un autre exemple de réalisation. Dans ces figures est représenté un mécanisme d'embrayage formant un ensemble unitaire destiné à être rapporté sur le plateau de réaction d'un embrayage après interposition d'un disque de friction, comme visible par exemple dans le document FR-86 983 auquel on pourra se reporter pour plus de précisions. Ainsi qu'on le sait, dans un véhicule automobile, le plateau de réaction est lié en rotation au vilebrequin du moteur à combustion interne, formant arbre menant, tandis que le disque de friction comporte un moyeu cannelé intérieurement pour sa liaison en rotation à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, formant arbre mené. Le plateau de réaction peut être fixé directement sur le vilebrequin ou appartenir à un double volant amortisseur de torsion, plus précisément appartenir à la deuxième masse d'un double volant amortisseur monté de manière rotative, par l'intermédiaire de moyens de palier, sur le moyeu central d'une première masse solidaire du vilebrequin. En variante, le plateau de réaction est solidaire d'un disque flexible axialement fixé sur le vilebrequin. Le disque de friction comporte à sa périphérie externe deux faces de friction pour contact avec des faces de friction, que présentent respectivement dorsalement le plateau de réaction et frontalement un plateau de pression 1 appartenant au mécanisme d'embrayage. Les faces de friction appartiennent à au moins une garniture de friction solidaire d'au moins un disque de support accouplé de manière rigide ou élastique au moyeu du disque de friction. Lorsque l'embrayage est engagé, la ou les garniture(s) de friction sont libérées et le couple n'est plus transmis à l'arbre mené. Pour ce faire, le mécanisme d'embrayage comporte des moyens embrayeurs 2 et des moyens débrayeurs 3 pour contrecarrer à volonté l'action des moyens embrayeurs 2, tels qu'une rondelle Belleville. Les moyens débrayeurs comportent des leviers de débrayage, tels que les doigts 3 d'un diaphragme 4 sur l'extrémité interne desquels agit une butée de débrayage commandée mécaniquement, hydrauliquement et/ou électriquement. Usuellement, les moyens embrayeurs 2 et débrayeurs 3 appartiennent à une même pièce 4 appelée diaphragme, de forme tronconique à l'état libre et globalement plane lorsque le mécanisme d'embrayage est monté sur le plateau de réaction, le disque de friction étant neuf. Lorsque l'embrayage est du type poussé, le diaphragme 4 est monté de manière basculante ou pivotante sur un couvercle 5 destiné à être fixé au plateau de réaction. En agissant en poussant à l'aide de la butée de débrayage sur l'extrémité interne des doigts 3 du diaphragme 4 on fait basculer celui-ci pour annuler la charge qu'il exerce sue le plateau de pression 1 pour libérer la ou les garniture(s) de friction du disque de friction. Plus précisément, dans les figures, le mécanisme d'embrayage comporte des pièces de forme annulaire, à savoir un couvercle 5, un plateau de pression 1, et un diaphragme 4. Le couvercle 5, de forme creuse, comporte un fond 51, globalement d'orientation transversale, prolongé à sa périphérie externe par une jupe 52 annulaire, globalement d'orientation axiale, prolongée à son extrémité libre par un rebord 53 d'orientation transversale dirigée radialement vers l'extérieur. Le rebord 53 est doté de trous 54 pour le passage d'organes de fixation, usuellement des vis, pour fixation du couvercle 5 au plateau de réaction ou à une pièce solidaire de celui-ci, tel que le disque. Les têtes des vis de fixation prennent appui sur le rebord 53, qui est ainsi un rebord de fixation. C'est donc par l'intermédiaire du couvercle 5 que le mécanisme d'embrayage est rapporté de manière unitaire sur le plateau de réaction, soit de manière directe, soit de manière indirecte. Le plateau de pression 1 présente frontalement une face de friction 11 pour, de manière précitée, coopérer à frottement avec le disque de friction. Dorsalement, ce plateau présente, en saillie axiale en direction du fond 51 du couvercle, un appui tertiaire 12 sous forme d'un bossage annulaire fractionné en segment d'appui à extrémité pointue pour contact local avec la périphérie externe du diaphragme 4. La périphérie externe du diaphragme 4 consiste en une rondelle Belleville 2 de forme tronconique à l'état libre et constituant les moyens embrayeurs à action axiale. Cette rondelle Belleville est prolongée par une partie centrale fragmentée en doigt 3 radiaux par des fentes 41 borgnes. Les doigts 3 constituent les moyens embrayeurs de l'embrayage. Ces doigts 3 forment des leviers de débrayage, les fentes 41 débouchant dans l'ouverture centrale du diaphragme. A leur périphérie externe, les fentes débouchent dans des orifices élargis 42 formant le fond des fentes 41. Les orifices 42 sont implanté la périphérie interne de la rondelle Belleville 2 et sont destinés à être traversés axialement par des moyens d'assemblage 6 assujettissant de manière pivotante le diaphragme 4 au couvercle 5. 2 0 Les moyens d'assemblage 6 portent, après traversée axiale du diaphragme 4, un appui secondaire 7 en regard d'un appui primaire 8 porté en vis à vis par le couvercle 5, plus précisément par le fond 51 de celui-ci. Ici, les moyens d'assemblage 6 consistent en des pattes d'assemblage 6 issues par découpe et pliage du fond 51 du couvercle 5 métallique, ici en tôle emboutie. Les pattes d'assemblage 6 traversent axialement les orifices 42 et ont une extrémité libre repliée radialement vers l'extérieur en direction de la périphérie externe du plateau de réaction 1, pour formation d'un coude de calage pour une couronne jonc de forme tronconique comme décrit dans le document FR- A-2 585 424 auquel on se reportera pour plus de précisions. La couronne 70 présente une arête externe arrondie pour formation de l'appui secondaire 7 disposé en regard de l'appui primaire 8 du couvercle formé par emboutissage du fond 51. Le diaphragme 4 est donc pincé de manière élastique au niveau de la périphérie interne de sa rondelle Belleville 2 entre les appuis 7 et 8 implantés radialement en dessous de l'appui tertiaire 12 du plateau de pression 1. Lorsque l'embrayage est engagé, le diaphragme 4 prend appui sur l'appui primaire 8 et l'appui tertiaire 12, pour solliciter le plateau de pression 1 en direction opposée au fond 51 du couvercle 5 pour serrer le disque de friction entre les plateaux de pression et de réaction. Lorsque la butée de débrayage agit en poussant sur les extrémités, ici élargies, des doigts 3 du diaphragme 4, celui-ci prend appui sur l'appui secondaire 7 et pivote. Des languettes élastiques 13 à action axiale rappellent le plateau de pression 1 en direction du fond 51 du couvercle afin de libérer le disque de friction lors de la fin de l'opération de débrayage. Les languettes 13 sont ici d'orientation tangentielle. Trois jeux des languettes 13, éventuellement superposées, sont prévus. Les languettes 13 sont fixées ici par rivetage à l'une de leur extrémité au rebord 53 du couvercle, présentant les plages décalées axialement en direction du fond 51 à cet effet, et à leur autre extrémité à des pattes 14 que présente le plateau de pression 1 en saillie radiale à cet effet. En variante, comme décrit dans le document FR-86 983, les moyens d'assemblage consistent en des colonnettes épaulées portant deux joncs annulaires disposés de part et d'autre de la périphérie interne de la rondelle Belleville 2 du diaphragme, forant les appuis primaires et secondaires. En variante, I'appui secondaire est formé per les têtes des colonnettes 60 profilées en arc de cercle à cet effet et fixées au fond 51 du couvercle 5 comme visible à la figure 4. Bien entendu, les moyens embrayeurs, outre le diaphragme, peuvent comporter une rondelle Belleville d'assistance montée en série ou en parallèle avec le diaphragme. En variante, le diaphragme est remplacé par un faux diaphragme, c'est-à- dire une pièce ayant la configuration d'un diaphragme - partie périphérique continue prolongée radialement vers l'intérieur par une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes, dont les orifices élargis sont traversés par des moyens d'assemblage 6- mais, la partie périphérique de cette pièce est dépourvue d'élasticité axiale ou présente une faible élasticité axiale, grâce par exemple à des fentes borgnes d'orientation radiale réalisées dans ces parties périphérie et débouchant à la périphérie externe de celle-ci. Dans ce cas, les moyens embrayeurs consistent en une rondelle Belleville prenant appui sur le couvercle pour action sur la partie périphérique du faux diaphragme en appui sur l'appui tertiaire 12. Quoi qu'il en soit, le fond 51 du couvercle est déformé très faiblement axialement dans un sens lorsque l'embrayage est engagé sous l'action exercée par les moyens embrayeurs 2 et dans l'autre sens lors de l'opération de débrayage. C'est donc un but de l'invention de raidir le couvercle. Suivant l'invention, le fond 51 est doté localement de nervures de raidissement 9. Ces nervures 9 sont d'orientation radiale et alternent ciconférentiellement avec les moyens d'assemblage 6. L'appui primaire 8 est interrompue par les nervures 9 dont l'orientation radiale permet de conserver une bonne géométrie de l'appui primaire 8. Ici le fond 51 est dentelé à sa périphérie interne. Ce fond présente des pattes 55, de forme trapézoïdale, d'orientation radiale, dirigées vers le centre du mécanisme d'embrayage. Les pattes 55 alternent circonférentiellement avec les pattes d'assemblage 6 et ont une forme trapézoïdale. Les pattes 55 sont plus larges circonférentiellement que les pattes d'assemblage 6, sont en vis-à-vis chacune de deux doigts 3 et s'étendent radialement vers l'intérieur, en saillie radiale, par rapport aux pattes d'assemblage 6. Les nervures 9 selon l'invention affectent centralement les pattes 55 sur leur hauteur et s'étendent radialement au-dessus de celles-ci. Les nervures 9 sont chacune dans l'alignement d'une fente 41. Plus précisément le fond 90 des nervures 9, dirigées ici en direction opposée au plateau de pression 1, a globalement la même largeur que la partie supérieure d'une fente 41. Ici le fond 90 est un peu plus large qu'une fente 41. La partie supérieure 91 de la nervure a une forme pointue et se raccorde à la partie principale 92 de la nervure 9 globalement de forme rectangulaire. Les nervures interrompent ici l'appui primaire 8 et facilitent l'évacuation de l'huile lors de la réalisation de l'appui primaire 8 et des nervures 9 à la presse. La base de la partie supérieure 91 s'étend au-dessus de l'appui primaire 8. Ainsi la nervure a une forme pointue radialement au-dessus de l'appui primaire 8 et a une forme rectangulaire en dessous. La base de la partie supérieure pointue se raccorde à une nervure annulaire de raccordement 93 reliant entre elles les nervures radiales 9. La nervure 93 entoure l'appui primaire 8 et est dirigée axialement en sens inverse par rapport à celle-ci, c'est-à-dire comme les nervures 9 en direction opposée au plateau de pression 1. La nervure 93 permet une bonne évacuation de l'huile en combinaison avec les nervures 9. Cela permet d'obtenir une très bonne géométrie de l'appui primaire 8. Le fond 51 est rigidifié de manière simple et économique sans modification profonde de l'outillage puisque les pattes 55,6 sont conservées ainsi que la partie périphérique 52,53 du couvercle. Seul le fond 51 est affecté par les nervures 9,93. Les pointes des nervures 9 permettent l'obtention aisée de la jupe 52 et du rebord 53 par emboutissage du couvercle en tôle. Bien entendu, en variante figure 4, la périphérie interne du fond 51 peut être continue, les nervures 9 alternant avec les moyens d'assemblage 6 comme dans les figures. Grâce à l'invention on peut utiliser une rondelle d'assistance agissant en parallèle avec le diaphragme comme décrit dans le document FR-A-2 728 637 grâce au raidissement du couvercle. La rondelle d'assistance prend alors appui, d'une part, sur le fond 51 du couvercle au niveau des colonnettes et, d'autre part, sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme. Bien entendu, comme décrit dans ce document, I'appui tertiaire 12 peut appartenir à un dispositif de rattrapage d'usure pour compenser l'usure de la ou des garnitures de frottement du disque de friction, qui est usuellement doté d'une progressivité élastique entre ses garnitures de friction. L'appui 12 peut donc appartenir à un anneau doté de rampes coopérant avec des contre-rampes portées dorsalement par le plateau de pression pour 0 maintenir le diaphragme dans la même position lorsque l'embrayage est engagé et ce durant toute la durée de vis de l'embrayage. Les nervures 9 s'étendent ici dans un plan transversal, mais en variante, peuvent être inclinées par rapport à un plan transversal. Le plateau de pression 1 est lié en rotation au couvercle 5 avec mobilité axiale grâce aux languettes 13. En variante on peut utiliser une liaison du type tenons- mortaises des pattes radiales, du plateau 1, formant tenons, pénétrant de manière complémentaire dans des rainures axiales, formant mortaises, réalisées dans la jupe 52 du couvercle. Ce couvercle peut être assemblé par sertissage au plateau de réaction ou 2 0 par soudage à un disque solidaire du plateau de réaction et fixé sur le vilebrequin. Le couvercle 5 est donc fixé de manière amovible ou non amovible sur le plateau de réaction. Le mécanisme d'embrayage peut donc appartenir à un module unitaire comportant le plateau de réaction. Les pattes 55 sont raidies avantageusement et servent d'appui au diaphragme lorsque le mécanisme d'embrayage est en position de stockage - mécanisme non monté sur le plateau de réaction - pour protéger les languettes 13. Les pattes 55 sont donc des pattes de retenue. Bien entendu le nombre de moyens d'assemblage 6 est inférieur au nombre d'orifices élargis 42. Les moyens débrayeurs 3 sont montés de manière pivotante entre les appuis primaire 7 et secondaire 8 de forme annulaire, éventuellement fractionnés. Bien entendu dans le cas o le mécanisme est doté d'un dispositif de rattrapage d'usure l'anneau à rampes portant l'appui tertiaire 12 du diaphragme peut présenter à sa périphérie externe une denture propre à être entraînée en cas d'usure par une vis sans fin portée par le couvercle et soumise à l'action d'un ressort actionné par une roue à rochet, elle-même soumise à l'action d'une languette de commande manoeuvrée par un appendice du diaphragme en cas d'usure. De préférence les nervures 9 sont réparties de manière régulière. Ici toutes les pattes 55 sont dotées de nervures 9 dirigées axialement en direction opposée au plateau de pression 1. En variante certaines pattes 55 sont dotées de nervures 9. La forme des nervures 9 est bien adaptée à la forme des pattes 55 trapézoïdales. Les contraintes sont ramenées vers l'axe de symétrie radial des pattes grâce aux nervures. La nervure 93 permet de bien conserver la géométrie des pattes 55. En variante, lorsque le mécanisme est doté d'un dispositif de rattrapage d'usure, on peut interposer une cale entre les doigts du diaphragme et les pattes 55 pour protéger le dispositif de rattrapage d'usure lorsque le mécanisme est en position de stockage. La cale comporte des pattes saillantes radialement montées par un montage baïonnette sous les pattes 55, les pattes saillantes étant introduites dans les échancrures délimitées par deux pattes 55, puis montées sous les pattes 55 par rotation. Après montage du montage du mécanisme sur le plateau de réaction, on enlève la cale. Le raidissement des pattes 55 est favorable pour l'insertion de la cale. Le couvercle 5 peut être plus profond REVENDICATIONS 1- Mécanisme d'embrayage pour embrayage à friction, en particulier de véhicule automobile, comportant un couvercle (5) de forme creuse avec un fond (51) troué centralement et d'orientation globalement transversale, un plateau de pression (1) lié en rotation au couvercle (1) avec mobilité axiale par rapport à celui-ci, des moyens embrayeurs (2) prenant appui sur le fond (51) du couvercle (5) pour solliciter le plateau de pression (1) en direction opposée au fond (51) du couvercle (5) et des moyens débrayeurs ((3) pour contrecarrer à volonté l'action des moyens embrayeurs l0 (2), caractérisé en ce que le fond (51) du couvercle (5) est doté localement de nervures de raidissement (9) d'orientation radiale. 2- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures (9) ont une partie supérieure (91) de forme pointue. 3- Mécanisme selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie principale (92) de la nervure (9) est de forme rectangulaire. 4- Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens débrayeurs (3) comportent des doigts radiaux (3) séparés deux à deux par des fentes borgnes (41) avec des fonds, qui constituent des orifices élargis (42), dont certains sont traversés par des moyens d'assemblage (6,60) portant un appui secondaire (7) en regard d'un appui primaire (8) porté par le couvercle (5) pour montage pivotant des moyens débrayeurs (3) entre les appuis primaire (8) et secondaire (7), caractérisé en ce que les nervures (9) alternent circonférentiellement avec les moyens d'assemblage (6,60) et sont réparties circonférentiellement de manière régulière. 5- Mécanisme selon la revendication 4 et 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (91) des nervures (9) s'étend radialement au-dessus de l'appui primaire (8). 6- Mécanisme selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les nervures (9) sont reliées entre elles par une nervure annulaire de raccordement (93) entourant l'appui primaire (8). 7- Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les nervures (9) ont un fond (90) s'étendant radialement dans le prolongement d'une fente (41) séparant deux à deux les doigts des moyens débrayeurs (3). 8- Mécanisme selon la revendication 7, dans lequel les moyens d'assemblage (6) consistent en des pattes d'assemblage issues du fond (51) du couvercle (5), lesdites pattes (6) alternant circonférentiellement avec des pattes radiales (55) de forme trapézoïdale, que présente le fond (51) à sa périphérie interne, caractérisé en ce que les nervures (9) affectent centralement au moins certaines pattes radiales. 9- Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens débrayeurs (3) et embrayeurs (2) appartiennent à un diaphragme (4) doté d'orifices élargis (42) et monté de manière pivotante sur le fond (51) du couvercle (5) à l'aide de moyens d'assemblage (6,60) traversant les orifices élargis (42) du diaphragme et portant un appui secondaire (7) en regard d'un appui primaire (8) porté par le fond du couvercle pour montage pivotant du diaphragme (4) entre les appuis primaire (8) et secondaire (7). - Mécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de rattrapage d'usure comportant un anneau à rampes servant d'appui tertiaire au diaphragme radialement au-delà des appuis primaire (8) et secondaire (7). 11- Mécanisme selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'une rondelle élastique d'assistance prend appui sur le fond (51) du couvercle (5) et sur la périphérie interne du diaphragme. 12- Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les nervures (9) sont réparties circonférentiellement de manière régulière.