Brevet FR2781538A1 — publié le 20000128

L'invention se rapporte à un dispositif pour un embrayage soumis à l'usure due à la friction, en particulier pour véhicules, pour signaler la limite d'usure atteinte, l'embrayage présentant une plaque de pression qui est reliée solidaire en rotation, mais à déplacement axial avec un carter d'embrayage par l'intermédiaire de ressorts tangentiels à lame et par l'intermédiaire de laquelle un disque d'embrayage pourvu de garnitures de friction est susceptible d'être pressé contre un volant d'inertie d'un moteur à combustion ou similaire On connaît du document DE 25 40 088 Al un dispositif servant à déterminer l'usure d'une garniture de disque d'embrayage dans lequel la position axiale de la plaque de pression est détectée par un capteur. À cet effet, un marquage est apposé de manière stationnaire sur la plaque 1 5 de pression, celui-ci étant constitué par deux marques consécutives en direction périphérique de la plaque de pression et s'étendant en direction axiale de l'embrayage, et par une troisième marque reliant l'extrémité antérieure de l'une à l'extrémité postérieure de l'autre des deux marques. Un capteur inductif est monté dans une ouverture du carter d'embrayage. Le capteur et le marquage sont orientés l'un vers l'autre de telle sorte que lorsque l'embrayage est engagé et que la garniture de friction est neuve, la direction fonctionnelle du capteur balaye une ligne médiane du marquage en forme de Z. Au capteur est reliée une unité d'évaluation qui présente une unité d'affichage. Avec ce dispositif compliqué, on peut déterminer de manière continue l'usure des garnitures de friction. Le document DE 29 16 807 A1 divulgue un dispositif de détection d'écartement pour un embrayage à friction, dans lequel des goupilles sont intégrées au volant d'inertie du moteur à combustion et prennent appui contre un ressort de compression. Le mouvement d'une goupille est transmis via un levier sur une bague déplaçable en direction axiale, qui coopère avec un détecteur de proximité agencé de manière stationnaire dans le carter d'embrayage. Lorsque l'embrayage est fermé, les goupilles sont pressées dans le volant d'inertie par le disque d'embrayage à l'encontre de la force du ressort de compression. En particulier dans les camions, on doit saisir par l'intermédiaire de ce dispositif de détection d'écartement le point d'intervention exact lorsqu'on ferme l'embrayage, pour réduire les temps de commutation de l'embrayage à actionnement pneumatique puisque l'embrayage peut continuer d'être actionné tout d'abord rapidement et lentement, après le contact d'embrayage. Avec ces capteurs, on peut seulement prendre en considération une usure de la garniture de friction du disque d'embrayage, mais on ne peut pas la déterminer. Il est aussi connu de lire une usure des garnitures par l'intermédiaire de marquages sur le système d'actionnement. On procède aussi à une mesure de course sur le cylindre récepteur au moyen d'une bobine mobile. Dans le souci de prolonger les intervalles d'entretien, ainsi que s'y efforcent les fabricants de véhicules, il est souhaitable d'avoir un dispositif de détermination de l'usure de la garniture d'un embrayage pour pouvoir effectuer à temps le remplacement du disque d'embrayage sans qu'un examen visuel soit nécessaire entre-temps. L'usure de la garniture de friction peut ici être déterminée, contrôlée et affichée en permanence. Il est également possible de ne saisir que la limite de l'usure de garniture maximale admissible, laquelle est affichée par un dispositif de signalisation lorsqu'elle est atteinte. Des systèmes qui permettent de déterminer et d'afficher continuellement l'usure des garnitures de friction sont souvent très complexes à réaliser. Pour éviter des erreurs, il faut un circuit électronique compliqué. De tels dispositifs sont non seulement coûteux, ils sont également sujets à des pannes. Les marquages de course sur le système d'actionnement sont lus d'une manière discontinue lors de l'entretien. C'est la course d'un élément d'actionnement qui est affichée. On ne peut éliminer ni les tolérances ni les jeux entre la garniture qui s'use et cet élément d'actionnement ou l'affichage, et ceux-ci faussent par conséquent le résultat, ce qui dans le pire des cas peut entraîner que l'usure maximale admissible est déjà survenue ou est imminente alors que le marquage se trouve encore dans la plage positive. Par l'intermédiaire de la bobine mobile sur le cylindre récepteur concentrique, c'est la course de la butée de débrayage qui est déterminée, et non pas directement l'usure de la garniture. La course de la butée de débrayage est toutefois influencée par des variations de température. Le résultat de mesure n'est par conséquent pas exact. Par ailleurs, non seulement le jeu axial mais aussi les déports de nutation du volant d'inertie faussent la mesure. Partant de ce problème, on cherche à créer un dispositif permettant de signaler que la limite d'usure maximale admise des garnitures de friction est atteinte, sans présenter les inconvénients des dispositifs connus. Le problème est résolu pour un dispositif expliqué ci-dessus par deux éléments susceptibles d'être serrés l'un contre l'autre dont l'un est agencé mobile en direction radiale, et lorsque la limite d'usure est atteinte, le serrage des éléments est susceptible d'être desserré, de préférence au moyen de l'action d'une force sur l'un des éléments, l'élément mobile revenant de manière élastique dans une autre position radiale dans laquelle il demeure. Grâce à cette réalisation, l'élément mobile adopte, lorsque la limite d'usure est atteinte, une autre position radiale qui peut être détectée. La détection peut avoir lieu au moyen d'un capteur, par voie optique ou électrique. Il est aussi concevable que l'élément qui pivote en éloignement coupe un fil, un fil métallique ou similaire, déclenchant ainsi un signal et montrant au conducteur que la limite d'usure est atteinte. Puisqu'il ne faut que peu d'éléments qui ne sont soumis à aucune usure pendant toute la durée de vie de l'embrayage, étant donné qu'un mouvement relatif n'est possible que lorsque les garnitures de friction sont usées, le dispositif selon l'invention est de conception très simple et donc peu coûteux. Puisque le serrage doit être desserré mécaniquement, ce dispositif est en outre extrêmement sûr en fonctionnement. Avec le dispositif selon l'invention, un jeu axial et radial ainsi qu'une nutation du volant d'inertie n'ont aucune influence sur le déclenchement de l'élément Grâce à la réalisation purement mécanique, sans interposition d'autres éléments, on ne peut pas non plus s'attendre à une influence de la température sur la signalisation. Aucun ajustement n'est nécessaire au montage. L'usure de garniture est mesurée directement. Le dispositif fonctionne sans entretien et ne montre que deux états (bon ou au mauvais). Les éléments susceptibles d'être serrés l'un contre l'autre peuvent être fixés sur la plaque de pression ou sur le carter d'embrayage. De préférence, l'un des éléments est un étrier-ressort avec un doigt faisant saillie en direction du volant d'inertie qui présente une patte sensiblement perpendiculaire au doigt. Lorsque la limite d'usure est atteinte, le doigt avance contre le volant d'inertie, ce qui desserre le serrage par rapport à l'autre élément, l'étrier revient élastiquement, et la position radiale modifiée qui en résulte de la patte est susceptible d'être détectée. Le desserrage ne doit pas se produire par à- coups, mais peut être introduit progressivement par un mouvement de déplacement (radial) du doigt. Les deux éléments peuvent être reliés à la plaque de pression ou au carter par un rivet pour les ressorts tangentiels à lame. Selon un autre exemple de réalisation, il est également possible que l'un des éléments soit un étrier-ressort avec une extrémité libre en direction de la plaque de pression, ladite extrémité étant serrée contre l'autre élément, que l'étrier-ressort présente une patte et que la plaque de pression soit pourvue d'une saillie radiale qui vient buter contre l'extrémité libre et, lorsque la limite d'usure est atteinte, le serrage par rapport à l'autre élément est alors desserré, l'étrier-ressort revient de manière élastique et la position radiale modifiée qui en résulte de la patte est susceptible d'être détectée. De préférence, l'élément stationnaire est réalisé avec une section en forme de Z avec deux branches sensiblement parallèles au ressort tangentiel à lame. L'élément mobile présente de préférence trois branches coudées de 90 les unes par rapport aux autres, dont l'une forme le doigt et une autre branche en saillie est prévue sous un angle sensiblement droit par rapport à la branche formant le doigt, et forme la patte. La branche formant le doigt est susceptible d'être serrée contre la branche, côté volant d'inertie, de l'élément stationnaire. Selon un autre exemple de réalisation, l'élément mobile présente une section sensiblement en forme de U, la branche détournée du volant d'inertie étant coudée à son extrémité de sensiblement 90 et se poursuivant parallèlement au ressort tangentiel à lame, la branche, côté volant d'inertie, de l'élément stationnaire étant agencée entre les deux branches de l'élément mobile et les branches, côté volant d'inertie, des deux éléments étant susceptibles d'être serrées l'une contre l'autre. Selon un troisième exemple de réalisation, la plaque de pression présente une saillie radiale avec un perçage radial, dans lequel est agencée une goupille ou similaire sollicitée par ressort, et une tôle solidaire du carter d'embrayage recouvre le perçage recevant la goupille. Lorsque la limite d'usure est atteinte, la tôle libère le perçage et la position radiale modifiée de la goupille sortie élastiquement est susceptible d'être détectée. La détection de la patte ou de la goupille peut avoir lieu à l'aide de capteurs (par exemple des barrières lumineuses, des capteurs à induction ou des capteurs à effet Hall) qui sont agencés stationnaires dans la cloche d'embrayage entourant le carter d'embrayage. Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués en détails ci- après à l'aide de dessins. Ceux-ci montrent: figure 1 une coupe partielle radiale à travers un embrayage à friction en représentation simplifiée; figure 2 la vue partielle selon la flèche II à la figure 1 figure 3 la coupe le long de la ligne III-III à la figure 1 figure 3a un agrandissement du dispositif de l'invention selon la figure 3; figure 3b la vue selon la flèche IIIb selon la figure 3a en position de repos (lignes en traits discontinus) et en position pivotée (lignes en traits continus); 1 5 figure 3c la vue de la flèche IIIc selon la figure 3a; figure 3d la vue latérale de l'élément stationnaire; figure 3e la vue selon la flèche IIIe selon la figure 3d; figure 3f la vue de l'étrier-ressort; figure 3g la vue selon la flèche IIIg selon la figure 3f; figure 3h la vue selon la flèche IIIh selon la figure 3f; figure 4 un autre exemple de réalisation dans une représentation correspondant à la figure 1; figure 5 la coupe le long de la ligne V-V selon la figure 4; figure 6 une représentation en perspective du dispositif représenté à la figure 4 avec éléments serrés l'un contre l'autre; et figure 7 la représentation selon la figure 6 avec l'étrier-ressort à l'état pivoté. Un premier exemple de réalisation ressort des figures 1 à 3h. Un autre exemple de réalisation est représenté aux figures 4 à 7. Les éléments qui ont la même fonction portent dans la description suivante les mêmes numéros de référence. La plaque de pression 6 est reliée au carter d'embrayage 8 par des ressorts tangentiels à lame 9 de manière solidaire en rotation, mais mobile en direction axiale. Par l'intermédiaire de la plaque de pression 6, le disque d'embrayage 14 pourvu des deux côtés de garnitures de friction 13 est pressé contre le volant d'inertie 12 relié à la manivelle d'un moteur à combustion qui n'est pas représenté ici en détail. Les ressorts tangentiels à lame 9 sont reliés par des rivets 10, l 1 avec la plaque de pression 6 et avec le carter d'embrayage 8, respectivement. Comme le montre la figure 1, le dispositif est constitué par un élément 1 mobile et un élément 2 stationnaire, et il est relié par un perçage 15 et par le rivet 11 avec la plaque de pression 6. L'élément 2 stationnaire est un étrier en tôle de section sensiblement en forme de Z, deux branches étant sensiblement parallèles au ressort tangentiel à lame 9. L'élément 1 mobile est un étrier-ressort à quatre branches 3a, 3b, 3c, 3d, qui se raccordent les unes aux autres sous un angle d'approximativement 90 . La dernière branche 3d forme un doigt 3 qui fait saillie en direction axiale et vers le volant d'inertie 12 (voir figure 3). Sur la branche 3d est prévue une autre branche 3e coudée orientée en direction radiale, qui forme une patte 4. Pour serrer l'étrier-ressort 1, la branche inférieure 3d est serrée contre la branche 2a, côté volant d'inertie, de l'élément fixe en forme de Z. La patte 4 adopte un tracé fixe par rapport à sa position radiale. Le doigt se trouve radialement en dehors des garnitures de friction 13 et dépasse celles-ci en direction du volant d'inertie 12. Entre la garniture de friction 13 orientée vers le volant d'inertie 12 et l'extrémité du doigt 3, il est prévu un écartement qui correspond à l'usure maximale admissible de la garniture de friction. Avec l'usure croissante des garnitures de friction, la plaque de pression 6 se déplace en direction du volant d'inertie 12. Si la limite d'usure est atteinte, le doigt 3 vient buter contre le volant d'inertie 3 et il est déformé par celui-ci de telle manière que la branche 3d vient hors d'engagement avec la branche 2a de l'élément stationnaire et que l'étrier-ressort 1 s'encliquette dans sa position de détente, la patte 4 prenant alors une autre position radiale. Cette position radiale modifiée peut être saisie par des capteurs appropriés non représentés ici de manière détaillée, qui sont fixés sur cloche d'embrayage qui n'est pas non plus représentée. Un signal indiquant que la limite d'usure est atteinte peut alors être engendré et affiché au conducteur. Il est tout aussi bien concevable de ne prévoir pas d'autres capteurs, mais que la patte 4 pivotée coupe un fil ou un fil métallique, déclenchant ainsi directement un signal. Le doigt 3 peut aussi être réalisé de telle sorte que déjà à l'état neuf des garnitures de friction 13, il repose sur le volant d'inertie 12 et que par la course d'usure, il soit dévié de sa position dans une direction radiale de sorte que l'étrier-ressort 1 est desserré aussi loin de l'élément 2 stationnaire que le serrage est alors desserré lorsque la limite d'usure est atteinte. Il se produit donc une modification constante de la position du doigt 3 par l'intermédiaire de la course d'usure des garnitures de friction 13. Dans l'exemple de réalisation montré aux figures 4 à 7, l'élément 1 mobile et l'élément 2 stationnaire sont fixés sur le carter 8 par le rivet de fixation 10 pour le ressort tangentiel à lame 9. L'élément 2 stationnaire est à son tour réalisé à section en forme de Z. L'élément 1 mobile est un étrier-ressort qui présente sensiblement une section en forme de U avec deux branches 1 a, 1 b. L'extrémité 1' de la branche 1 a côté carter s'étend en forme de coude et parallèlement au ressort tangentiel à lame 9. La branche 2b côté volant d'inertie de l'élément 2 stationnaire est agencée entre les deux branches la, lb de l'étrier- ressort 1. Sur la branche reliant l'une à l'autre les deux branches la, lb est formée une patte 4 faisant saillie radialement vers l'extérieur. La plaque de pression 6 est pourvue d'une saillie radiale 7 qui est orientée vers les éléments 1, 2. Pour serrer l'étrier-ressort 1, l'extrémité libre 1" de la branche lb côté volant d'inertie est déplacée, avec son arête 5 située radialement à l'intérieur en direction de l'autre branche 1 a, derrière la branche 2b de l'élément 2 stationnaire o il s'enclenche de manière élastique dans cette position. L'écartement axial entre la saillie 7 et l'arête qui lui est associée, de l'extrémité 1", correspond à l'usure de garniture maximale admissible. Avec l'usure croissante des garnitures 13, la plaque de pression 6 continue de se déplacer en direction axiale vers le volant d'inertie 12. La saillie 7 vient ici en contact avec l'extrémité libre 1" de la branche lb de l'étrier-ressort 1 et déploie celui-ci. L'arête 5 s'éloigne ici de plus en plus loin de la branche 2b. Si la course d'usure maximale est atteinte, la branche lb vient hors d'engagement d'avec la branche 2b, et l'étrier-ressort pivote en direction du carter 8 d'embrayage (voir figure 7). La patte 4 prend de nouveau une autre position radiale qui peut être détectée, comme on l'a décrit plus haut. Dans cet exemple de réalisation aussi, le dispositif peut être réalisé de telle sorte que la saillie 7 de la plaque de pression 6 repose sur l'extrémité libre 1" de la branche lb, déjà à l'état neuf des garnitures de friction 13 et que par apparition de l'usure, il se produit une modification de position radiale continue de l'étrier- ressort jusqu'à ce que celui-ci, lorsque la course d'usure maximale est atteinte, saute hors d'engagement de la branche 2b de l'élément stationnaire (plaque de retenue). D'autres applications qui ne sont pas représentées ici sont concevables. Dans un perçage radial prévu dans la saillie 7 pourrait ainsi se trouver une goupille sollicitée par ressort, qui est recouverte radialement par un élément solidaire du carter. Si la plaque de pression 6 se déplace dans la direction du volant d'inertie 7, l'élément solidaire du carter parvient alors hors d'engagement avec la goupille sollicitée par ressort, et la goupille sort en sautant en direction radiale, et sa position radiale modifiée peut être détectée. Liste des numéros de référence 1 élément / étrier-ressort la branche lb branche 1' extrémité 1" extrémité libre 2 élément 2a branche 2b branche 3 doigt 3a branche 3b branche 3c branche 3d branche 4 patte arête 6 plaque de pression 7 saillie radiale 8 carter 9 ressort tangentiel à lame rivet 1il rivet 12 volant d'inertie 13 garnitures de friction 14 disque d'embrayage perçage Revendications 1. Dispositif pour un embrayage soumis à l'usure due à la friction, en particulier pour véhicules, pour signaler la limite d'usure atteinte, l'embrayage présentant une plaque de pression (6) qui est reliée solidaire en rotation, mais à déplacement axial, avec un carter d'embrayage par l'intermédiaire de ressorts tangentiels à lame (9) et par l'intermédiaire de laquelle un disque d'embrayage pourvu de garnitures de friction (13) est susceptible d'être pressé contre un volant d'inertie (12) d'un moteur à combustion ou similaire, caractérisé par deux éléments (1, 2) susceptibles d'être serrés l'un contre l'autre, dont l'un est agencé mobile en direction radiale, et en ce lorsque la limite d'usure est atteinte, le serrage des éléments (1, 2) est susceptible d'être desserré, l'élément (1) mobile revenant de manière élastique dans une autre position radiale dans laquelle il demeure. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le serrage entre les éléments (1, 2) est susceptible d'être desserré par effet de force sur un des éléments (1, 2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments (1, 2) susceptibles d'être serrés l'un contre l'autre sont fixés sur la plaque de pression (6). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments (1, 2) susceptibles d'être serrés l'un contre l'autre sont fixés sur le carter d'embrayage (8). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un des éléments (1) est un étrier-ressort avec un doigt (3) faisant saillie en direction du volant d'inertie (12), ledit étrier présente une patte (4) s'étendant sensiblement perpendiculairement au doigt (3) et en ce que le doigt (3) avance contre le volant d'inertie (12) lorsque la limite d'usure est atteinte, grâce à quoi le serrage par rapport à l'autre élément (2) est desserré, l'étrier (1) revient élastiquement, et la position radiale modifiée de la patte (4) qui en résulte est susceptible d'être détectée. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments (1, 2) sont reliés à la plaque de pression (6) par un rivet de fixation (1 1). 7. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l'un des éléments (1) est un étrier-ressort avec une extrémité libre (1") en direction de la plaque de pression (6), ladite extrémité étant serrée contre l'autre élément (2), en ce que l'étrier- ressort (1) présente une patte (4) et la plaque de pression (6) est pourvue d'une saillie (7) radiale qui vient buter contre l'extrémité libre (1") et, lorsque la limite d'usure est atteinte, le serrage par rapport à l'autre élément (2) est alors desserré, l'étrier-ressort (1) revient de manière élastique et la position radiale modifiée qui en résulte de la patte (4) est susceptible d'être détectée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments (1, 2) sont reliés au carter d'embrayage (8) par un rivet de fixation (10) pour les ressorts tangentiels à lame (9). 9. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 5 et 7, caractérisé en ce que l'élément (2) stationnaire est réalisé avec une section en forme de Z avec deux branches (2a, 2b) sensiblement parallèles au ressort tangentiel à lame (9). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément (1) mobile présente quatre branches (3a, 3b, 3c, 3d) coudées de 90 les unes par rapport aux autres, dont l'une (3c) forme le doigt (3), et une autre branche (3d) en saillie est prévue sous un angle sensiblement droit par rapport à la branche (3c) formant le doigt (3), et forme la patte (4). 1 1. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la branche (3c) formant le doigt (3) est susceptible d'être serrée contre la branche (2b), côté volant d'inertie, de l'élément stationnaire (2). 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément (1) mobile présente une section sensiblement en forme de U, la branche (la) détournée du volant d'inertie étant coudée à son extrémité (1') de sensiblement 90 et se poursuivant parallèlement au ressort tangentiel à lame (9), la branche (2b), côté volant d'inertie, de l'élément (2) stationnaire étant agencée entre les deux branches (la, lb) de l'élément (1) mobile, et les branches (lb, 2b), côté volant d'inertie, des éléments (1, 2) étant susceptibles d'être serrées l'une contre l'autre. 13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de pression (6) présente une saillie radiale avec un perçage radial, en ce qu'une goupille sollicitée par ressort est agencée dans le perçage et en ce qu'une tôle solidaire du carter d'embrayage recouvre le perçage recevant la goupille, la tôle libérant le perçage lorsque la limite d'usure est atteinte, et la position radiale modifiée de la goupille sortie élastiquement est susceptible d'être détectée. 14. Embrayage à friction avec une cloche d'embrayage qui l'entoure et un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que sur la face intérieure de la cloche d'embrayage est agencé un capteur pour détecter la patte (4) ou la goupille.