Brevet FR2776350A1 — publié le 19990924

La présente invention concerne un manchon de débrayage destiné à un accouplement de préférence monté dans des véhicules à moteur, appelés simplement véhicules dans ce qui suit. Des dispositifs de ce type se composent en règle générale d'au moins un manchon de débrayage qui est agencé de façon fixe sur une douille coulissante mobile axialement et qui décale en direction axiale, au moyen d'une partie tournante de bride réalisée sous forme de plateau de pression, un ressort à disques qui commande la mise en prise de l'accouplement et son dégagement. Le déplacement axial s'effectue au moyen d'un levier de débrayage ou d'un dispositif central de débrayage, le déplacement de débrayage pouvant être provoqué soit au moyen d'une pédale d'accouple- ment, soit automatiquement à l'aide d'un actionneur d'accouplement. La structure du manchon de débrayage correspond dans une très large mesure à celle d'un palier axial ou d'un roulement à billes à contact oblique dans lequel chaque bague de palier comporte une partie de bride inclinée, agencée perpendiculairement à l'axe de symétrie du manchon de débrayage. Une bague de palier est reliée dans ce cas de façon fixe à rotation par l'intermédiaire de la partie de bride à l'organe de manoeuvre mobile axialement. Les lames du ressort à disques ou le levier de débrayage de l'accouplement s'appuient sur la partie de bride de l'autre bague de palier, tournante et orientée vers l'accouplement. Dans l'état monté, le manchon de débrayage peut être exposé à ce que l'on appelle un choc de lame, c'est-à-dire un choc axial des ressorts à disques, qui augmente l'usure du manchon de débrayage et conduit donc à une réduction de sa durée de vie. Ce choc axial qui résulte de la fabrication, entre autres, des ressorts à disques d'accouplement, conduit dans les systèmes de débrayage mentionnés précédemment à des problèmes d'étanchéité et à des réductions du confort. Les deux composants d'entraînement séparés par l'accouplement peuvent en outre présenter un déport de parallélisme entre les axes des arbres de transmission de force, qui doit être compensé par un centrage automatique, parallèle à l'arbre de transmission de force, du manchon de débrayage car le manchon de débrayage serait exposé dans le cas contraire à une usure accrue et que des réductions du confort provoquées par des vibrations devraient alors être tolérées. Divers éléments de solution ont été proposés afin de compenser un tel choc défavorable des lames, et le déport axial des arbres de transmission de force. Le DE-U-72 45 141 propose un agencement de manchon de débrayage dans lequel une bague de centrage est agencée entre les lames de ressort des ressorts à disques et la bague intérieure du manchon de débrayage. La surface d'appui est de forme sphérique entre la bague intérieure et la bague de compensation, de sorte que la bague de compensation peut se déplacer par rapport à la bague intérieure du manchon de débrayage et peut donc s'orienter. C'est un inconvénient, entre autres, de la solution proposée qu'aucune compensation radiale, parallèlement à l'axe, sous forme d'auto-centrage radial, n'est prévue de sorte qu'un déport des arbres de transmission de puissance ne peut pas être réalisé. Un manchon de débrayage conforme à cet enseignement oscille donc autour du centre de la sphère de la bague de centrage à configuration sphérique car le manchon de débrayage n'est logé à cette hauteur axiale qu'au moyen d'une bague élastique, de sorte qu'un fonctionnement non uniforme et des vibrations associées sont à prévoir dans ce cas également. Aucun déport radial de la bague de compensation par rapport au manchon de débrayage n'est prévu, de sorte que le choc axial ne peut être compensé automatiquement que par un déplacement angulaire du manchon de débrayage. C'est donc le but de la présente invention que de réaliser un dispositif de débrayage qui permette une compensation du choc de lames des lames de ressort à disques sans éléments additionnels sur un manchon de débrayage et sans déport angulaire du manchon de débrayage par rapport à l'axe de rotation. Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'un dispositif de débrayage destiné à un accouplement, de préférence pour véhicules, qui se compose au moins d'un manchon de débrayage agencé sur une douille coulissante et d'un ressort à disques appartenant à l'accouplement et provoquant la mise en prise de l'accouplement et son dégagement, caractérisé en ce que deux zones comportant des segments de surfaces sphériques complémentaires l'un de l'autre sont prévues entre le ressort à disques et le manchon de débrayage; les deux zones comportant des segments de surfaces sphériques sont prévues immédiatement ou non sur le ressort à disques; et les zones qui forment les segments de surfaces sphériques peuvent coulisser radialement par rapport au manchon de débrayage. On peut prévoir que les deux zones qui comportent des segments de surfaces sphériques peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre, ce qui permet une compensation du choc de lames des ressorts à disques. La plage de pivotement des zones qui comportent les segments sphériques est de préférence de 6 = 10 , de façon particulièrement préférée de B = 1,5 . L'objet de l'invention peut avantageusement être configuré de façon à n'être soumis à aucun effet de forces de rappel s'exerçant sur les zones qui comportent les segments de surfaces sphériques. De tels effets apparaissent en particulier lorsque des butées élastiques ou inélastiques sont utilisées pour limiter la plage de pivotement des deux zones qui comportent les segments de surfaces sphériques. Des dispositifs de débrayage selon l'invention peuvent, de façon avantageuse, être prévus sans ces butées mentionnées à l'instant. Une modalité conforme à l'invention prévoit que la première zone comportant un segment de surface sphérique est directement conformée sur les lames du ressort à disques. À cet effet, les lames du ressort à disques orientées radialement vers l'intérieur sont pourvues du profil en forme de segment sphérique au cours du processus de production, par exemple à la presse, par déformation à froid, par étirage profond ou similaire - et éventuellement par un traitement ultérieur par processus de durcissement - étant entendu qu'il peut être avantageux d'estamper le segment sphérique en direction de la cloche d'embrayage ou en direction du manchon de débrayage. La zone qui est complémentaire de ceci et comporte un segment de surface sphérique est alors configurée de façon correspondante. La deuxième zone comportant un segment de surface sphérique peut être conformée dans une bague de compensation agencée axialement entre le ressort à lame et une partie de bride prévue sous forme de plateau de pression du manchon de débrayage, la bague de compensation pouvant être corporellement séparée du manchon de débrayage ou pouvant être attachée de façon imperdable à des composants du dispositif de débrayage. De façon avantageuse, on peut également prévoir une liaison avec des composants de l'embrayage qui ne tournent pas, par exemple la cloche d'embrayage ou similaire, la bague de compensation étant alors logée et/ou centrée sur ce composant. La bague de compensation peut aussi, selon une modalité de l'invention, être reliée de façon imperdable au ressort à disques. Ceci offre l'avantage de pouvoir utiliser un manchon de débrayage habituel, sans aucune autre adaptation, la bague de compensation et la partie de bride s'appuyant l'une sur l'autre à peu près dans un plan sur les côtés o elles sont tournées axialement l'une vers l'autre, mais pouvant coulisser radialement l'une par rapport à l'autre. Pour attacher de façon imperdable la bague de compensation au ressort à disques, on peut prévoir des moyens d'attache de la bague de compensation qui pénètrent dans des intervalles qui séparent les lames de ressort du ressort à disques qui s'étendent radialement vers l'intérieur. Les moyens d'attache se composent de façon avantageuse d'au moins deux taquets à encliqueter ou davantage qui sont répartis sur le périmètre et qui pénètrent à travers les intervalles entre les lames de ressort. Selon un mode de réalisation de l'invention, les taquets à encliqueter peuvent être agencés sur le segment de surface sphérique. Pour assurer le montage imperdable, les taquets à encliqueter peuvent présenter une forme de bille à leur extrémité opposée à la bague de compensation, l'insertion des taquets à encliqueter à configuration de billes à travers les intervalles pouvant être facilitée par une structure élastique des configurations de billes. Selon un autre mode de réalisation, les taquets à encliqueter peuvent être fendus sensiblement en leur milieu en direction du tracé des intervalles, à leur extrémité à configuration de billes, opposée à la bague de compensation, ces fentes permettant pendant l'introduction à travers les intervalles, un rapprochement des extrémités suivi d'un retour à la forme d'origine. Il est approprié à cet effet de ménager les fentes dans la direction du tracé des fentes formées par les lames du ressort à disques, et de choisir une forme à peu près conique des extrémités de façon que la base large du cône forme une butée pour les lames du ressort à disques après l'encliquetage des taquets à encliqueter. Pour éviter une usure élevée sur la bague de compensation, et pour un choix correspondant de matière de la bague de compensation sur les lames du ressort à disques, il est avantageux de choisir le diamètre des cols des taquets à encliqueter d'une manière telle que les lames du ressort à disques qui font varier au cours du parcours du trajet de manoeuvre les largeurs d'intervalles des intervalles ainsi formés entre elles ne serrent pas les taquets à encliqueter: il faut donc choisir le diamètre des taquets à encliqueter pour qu'il soit plus petit, dans la zone de la pénétration à travers les intervalles compris entre les lames du ressort à disques, que la plus petite largeur d'intervalle des intervalles entre les lames du ressort à disques qui se produit pendant le déroulement d'un déplacement axial du ressort à disques. En effet, une usure accrue, indéfini se produirait dans le cas contraire et provoquerait un fonctionnement dur de l'accouplement. Une configuration avantageuse de l'objet de l'invention prévoit pour la bague de compensation, des matières qui permettent des techniques rapides de fabrication pour des productions en grande série, par exemple un procédé de moulage par injection. La bague de compensation est de préférence en une matière plastique de résistances thermique et mécanique adaptées, par exemple un polyamide armé de fibres de verre. De façon avantageuse, un mode de réalisation prévoit un manchon de débrayage qui se centre automatiquement radialement, qui peut compenser un déport des axes de transmission de force, indépendamment d'un choc de lames des ressorts à disques, c'est-à-dire que le mode de réalisation peut, à l'aide des moyens conformes à l'invention, d'une part compenser un déport angulaire qui s'exerce sur le manchon de débrayage et qui est provoqué entre autres, par un choc de lames et/ou par un couvercle d'accouplement monté de façon non uniforme et qu'il peut, d'autre part, compenser un déport de parallélisme des axes de transmission de force, provoqué par exemple par un montage non centré. Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposés ci-dessus, ainsi que d'autres, ressortiront davantage de la description qui suit de modes de réalisation préférés de l'invention, prise en conjonction avec les dessins dans lesquels: la Figure 1 représente une coupe transversale d'un exemple de réalisation de l'objet de l'invention; la Figure 2 représente en élévation une bague de compensation et la Figure 3 est une vue partielle, en direction de la flèche de la Figure 1, d'une bague de compensation à laquelle des lames de ressort à disques sont appliquées; La Figure 1 représente un dispositif de débrayage i qui se compose d'une douille coulissante 2, qui est reliée de façon fixe à rotation au carter non représenté de la boîte de vitesses et est agencée autour d'un arbre non représenté d'entrée de boîte de vitesses, et sur laquelle un piston de débrayage 3 d'un dispositif central de débrayage, non représenté de façon plus détaillée, est monté de façon fixe à rotation mais mobile axialement. Afin de réduire les forces de friction lors d'un déplacement axial, le piston 3 de débrayage comporte, à son périmètre intérieur, des encoches 4 de tracé axial. Autour du piston de débrayage 3 est agencé un manchon de débrayage 5 qui est relié de façon fixe à rotation au piston 3 de débrayage au moyen de la bague 6 de palier, et qui est fixé en direction axiale au moyen d'un blocage 7 par encliquetage prévu à l'extrémité du piston 3 de débrayage tournée en direction de l'accouplement. Une coquille 8 de palier qui est centrée en opposition à l'effet du ressort 9 s'appuie en direction radiale sur la bague 6 de palier. Un autre ressort 10 s'appuie sur la bride 11, incurvée radialement vers l'extérieur, de la bague 6 de palier et sur le ressort 9, de sorte que la coquille 8 de palier ainsi que les corps tournants qui lui sont radialement adjacents vers l'intérieur et la partie tournante 13 de bride qui leur est radialement adjacente vers l'intérieur et forme la coquille 13a de palier sont mobiles radialement en opposition aux forces élastiques des ressorts 9, 10. Ceci permet donc, pour une faible précontrainte axiale du manchon de débrayage, un déport radial parallèlement à l'axe d'entrée de la boîte de vitesses et de cette manière une compensation du déport entre l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et un arbre d'entraînement non représenté, alors qu'une absence d'une telle compensation provoquerait des irrégularités de rotation sur les éléments de débrayage et sur les composants qui les suivent, par exemple le dispositif de débrayage, des pédales, des agencements hydrauliques, et ainsi de suite. Le manchon de débrayage 5 s'ajuste ainsi pour une faible précontrainte axiale, alors que la coquille 8 de palier est comprimée contre la bague 6 de palier lors d'une contrainte plus importante et que la position radiale ajustée reste donc maintenue, pendant des processus de mise en prise et de dégagement. La partie 13 de bride comporte, dans la direction opposée au corps tournant 12, une bride 14 qui est incurvée radialement vers l'extérieur et qui est prévue axialement plane et forme la surface d'appui 7 pour la bague de compensation 15 qui comporte elle-même une surface d'appui axiale approximativement plane 16. Les deux surfaces d'appui 16, 17 sont mobiles radialement l'une par rapport à l'autre. La bague de compensation 15 comporte sur son côté opposé à la surface d'appui 16, un segment 18 de surface sphérique d'un rayon R qui coupe l'axe de rotation 19 de la bague de compensation 15. Les lames 21 du ressort à disques qui n'est pas représenté dans sa totalité et est logé par le carter 23 d'accouplement, comportent à leurs extrémités radialement intérieures des segments de surface 20 à peu près complémentaires des segments de surface 18 de la bague de compensation 15, les segments 18, de surfaces étant mobiles l'un par rapport à l'autre sur la surface sphérique 22. Un choc de lames des lames 11 du ressort à disques se manifeste par le fait que le segment 20 de surface sphérique formé par les ressorts à disques 21 ne s'appuie plus sur tout le périmètre sur le segment 18 de surface sphérique formé sur la bague de compensation 15. Par conséquent, la bague de compensation 15 se déplace radialement dans la direction dans laquelle la distance aux lames du ressort à disques est la plus grande, tandis qu'un accroissement de la distance axiale aux lames 21 de ressort à disques s'effectue sans choc de lames en raison de la forme du segment 18 de surface sphérique. Le jeu axial qui en résulte est suivi par le piston de débrayage 3. La compensation du choc de lames provoque, pour l'axe de rotation 19 de la bague de compensation 15 un déplacement parallèle radial par rapport à l'axe de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Un déport de parallélisme d'axes entre l'arbre d'entraînement et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses est compensé par déplacement radial du manchon de débrayage 5. La bague de compensation 15 est reliée de façon imperdable aux lames 21 de ressort à disques au moyen de taquets à encliqueter 24. Afin d'expliquer plus clairement ce qui précède, les figures 2 et 3 représentent la bague de compensation 15 sur le périmètre de laquelle sont répartis uniformément des taquets à encliqueter 24 qui sont disposés sur le segment 18 de surface sphérique à peu près perpendiculairement à une tangente à la surface de segment sphérique. Les taquets à encliqueter comportent un col 25 auquel se raccorde une configuration 26 en bille qui comporte des fentes 27 le long de l'étendue longitudinale des lames du ressort à disques, de sorte que les configurations en forme de billes fendues peuvent être comprimées l'une contre l'autre lors de l'insertion des taquets à encliqueter à travers les fentes 28 de tracé radial vers l'intérieur formées par les lames 21 de ressort à disques et qu'elles s'éloignent l'une de l'autre après l'insertion, de manière à fixer de façon imperdable la bague de compensation 15 aux lames 21 de ressort à disques au moyen de leurs configurations 26 vers l'extérieur en forme de billes, qui forment des butées. Des déplacement axiaux du ressort à disques pendant les processus de mise en prise et de dégagement modifient la largeur des fentes 28 entre les lames 21 du ressort à disques, de sorte que le diamètre des cols 25 est adapté à la largeur minimale des fentes 28. La bague de compensation 15 est de préférence fabriquée par un procédé de moulage par injection de matière plastique, par exemple un polyamide armé de fibres de verre. Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres particularités qui ne sont jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les dessins. Des références employées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous-revendications respectives; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome de l'objet des particularités des sous- revendications concernées. Mais les objets de ces sous-revendications constituent aussi des inventions autonomes, qui représentent une configuration indépendante des objets des sous-revendications précédentes. L'invention n'est pas non plus limitée à l'exemple ou aux exemples de réalisation de la description. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des particularités ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi o ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de débrayage destiné à un accouplement de préférence pour véhicules, qui se compose au moins d'un manchon de débrayage agencé sur une douille coulissante et d'un ressort à disques appartenant à l'accouplement et agencé en liaison fonctionnelle avec le manchon de débrayage, caractérisé en ce que a) deux zones comportant des segments (18, 20) de surfaces sphériques complémentaires l'un de l'autre sont prévues entre le ressort à disques (21) et le manchon de débrayage (5), b) les deux zones comportant des segments (18, 20) de surfaces sphériques sont prévues immédiatement ou non sur le ressort à disques (21), c) les zones qui forment les segments (18, 20) de surfaces sphériques peuvent coulisser radialement par rapport au manchon de débrayage (5). 2. Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux zones qui comportent des segments (18, 20) de surfaces sphériques peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre. 3. Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux composants (15, 21) qui comportent des segments (18, ) de surfaces sphériques ne sont soumis à aucun effet de forces de rappel s'exerçant sur la zone de pivotement. 4. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux zones qui comportent des segments (18, 20) de surfaces sphériques peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre dans une plage angulaire préférée de 3 = + 10 , de façon particulièrement préférée de B = + 1,50. 5. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première zone- comportant un segment (20) de surface sphérique est constituée de lames (21) du ressort à disques. 6. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième zone comportant un segment de surface sphérique est conformée dans une bague de compensation (15) agencée axialement entre le ressort à lame et une partie de bride prévue sous forme de plateau de pression (14) du manchon de débrayage (5). 7. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de compensation (15) est corporellement séparée du manchon de débrayage (5). 8. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de compensation (15) est reliée de façon imperdable au ressort à disques (21). 9. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de compensation (15) et la partie (14) de bride peuvent coulisser radialement l'une par rapport à l'autre et à peu près dans un plan, à leurs côtés tournés axialement l'un vers l'autre. 10. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens d'attache de la bague de compensation pénètrent dans des intervalles (28) qui se forment entre les lames (21) de ressort du ressort à disques qui s'étendent radialement vers l'intérieur. 11. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'attache se composent d'au moins deux taquets à encliqueter qui pénètrent à travers les intervalles (28) entre les lames (21) de ressort et sont agencées sur le segment (18) de surface sphérique. 12. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les taquets à encliqueter (25) présentent une forme de bille à leur extrémité (26) opposée à la bague de compensation (15). 13. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les taquets à encliqueter (25) sont élastiques. 14. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les taquets à encliqueter (25) sont fendus sensiblement en leur milieu en direction du tracé des intervalles (28), à leur extrémité opposée à la bague (25) de compensation. 15. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des taquets à encliqueter (25) est plus petit, dans la zone (25) de la pénétration à travers les intervalles (28) compris entre les lames (21) du ressort à disques, que la plus petite largeur d'intervalle des intervalles (28) entre les lames (21) du ressort à disques qui se produit pendant le déroulement d'un déplacement axial du ressort à disques. 16. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications préceédentes, caractérisé en ce que la bague de compensation (15) est en matière plastique. 17. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique est armée de fibres de verre. 18. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique est un polyamide armé de fibres de verre. 19. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon de débrayage (5) se centre automatiquement radialement.