Brevet FR2786833A1 — publié le 20000609

Dispositif de débrayage d'un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de débrayage d'un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile. De façon classique, un embrayage à friction comprend des moyens embrayeurs qui exercent via un plateau de pression une pression axiale sur un disque de friction pour l'appliquer sur un volant moteur et transmettre un couple moteur à un arbre mené solidaire en rotation de ce disque, et des moyens débrayeurs associés à des moyens de commande pour annuler la pression exercée sur le disque par les moyens embrayeurs et ainsi interrompre la transmission du couple moteur à l'arbre mené. Les moyens embrayeurs et les moyens débrayeurs font partie d'un mécanisme tournant, porté par le volant moteur. Les moyens débrayeurs sont associés à des moyens d'actionnement comprenant une butée de débrayage déplaçable en translation sous l'action d'un moyen de commande, par exemple une fourchette de débrayage entraînée par une pédale de débrayage. La butée de débrayage comprend un organe d'attaque des moyens débrayeurs, porté par un élément de manoeuvre cylindrique guidé en translation sur un tube fixe qui est solidaire d'un carter et est traversé axialement par l'arbre mené, qui est l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses dans le cas d'un embrayage pour véhicule automobile. L'invention a pour objet, dans un embrayage du type précité, un montage différent de la butée de débrayage, offrant des avantages techniques 2 2786833 importants qui ne pouvaient être obtenus dans la technique antérieure. Elle propose, à cet effet, un dispositif de débrayage d'un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant des moyens débrayeurs actionnés par une butée de débrayage qui comporte un organe d'attaque destiné à agir sur les moyens débrayeurs et un élément de manoeuvre qui porte l'organe d'attaque et qui est soumis à l'action de moyens de commande tels qu'une fourchette de débrayage pour être déplacé en translation, par rapport à des moyens fixes de support et de guidage, entre une position de repos o l'organe d'attaque n'agit pas sur les moyens débrayeurs et une position de service o l'organe d'attaque a déplacé les moyens débrayeurs dans une position de débrayage, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre est monté à l'intérieur des moyens de support et de guidage. Un avantage important résultant de cet agencement est que la surface extérieure des moyens de support et de guidage de la butée de débrayage est disponible et peut servir au support et au guidage d'un autre organe, en particulier d'un organe tournant tel par exemple que celui d'un compresseur faisant partie d'un dispositif de climatisation de véhicule, ou tel que le rotor d'une machine électrique formant alternateur-démarreur, du type fournissant un surcroît de puissance et permettant de redémarrer automatiquement le moteur après un arrêt. En variante, l'organe tournant peut être une poulie d'entraînement d'accessoires équipant le véhicule. En outre, cet organe tournant se trouvant à proximité immédiate du mécanisme d'embrayage, peut être entraîné directement par celui-ci, par exemple 3 2786833 en étant fixé ou relié rigidement au couvercle du mécanisme. Il en résulte une simplification du montage de l'organe tournant et de son entraînement et une réduction de son encombrement, d'o un gain de place dans le compartiment moteur du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, la position de repos de l'élément de manoeuvre est définie par butée sur un épaulement interne des moyens de support et de guidage. Avantageusement, la surface de cet épaulement sur laquelle l'élément de manoeuvre vient en butée, est usinée pour définir avec précision la position de repos de l'élément de manoeuvre. Dans cette position, l'organe d'attaque porté par l'élément de manoeuvre maintient les moyens débrayeurs à distance des moyens de support et de guidage, pour éviter tout risque d'interférence entre eux. Ainsi, l'usure progressive des garnitures du disque de friction, qui provoque une inclinaison des moyens débrayeurs et déplace ces derniers vers les moyens de support et de guidage de la butée de débrayage, ne risque plus de provoquer un frottement des moyens débrayeurs sur ces moyens de support et de guidage, qui se traduirait rapidement par la mise hors service de l'embrayage. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention: - les moyens de support et de guidage sont formés par une douille cylindrique solidaire du carter d'une boîte de vitesses et raccordée à ce carter autour du passage de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, 4 2786833 - l'élément de manoeuvre est tubulaire et est traversé axialement avec jeu par l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence au dessin annexé, qui est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un embrayage comprenant un dispositif de débrayage selon l'invention. L'embrayage représenté comprend, de façon classique, un volant moteur 10 entraîné en rotation autour de son axe 12 par le vilebrequin (non représenté) d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Sur le volant moteur 10 est fixé un couvercle 14 d'un mécanisme d'embrayage, qui porte un plateau de pression 16 axialement mobile par rapport au couvercle 14 et un diaphragme 18 qui constitue simultanément les moyens embrayeurs et les moyens débrayeurs et qui est monté sur le couvercle 14 par l'intermédiaire de colonnettes 20 et d'anneaux d'appui 22. La partie périphérique du diaphragme 18 forme une rondelle Belleville et constitue donc un anneau continu d'appui sur le plateau de pression 16, tandis que sa partie centrale est constituée de doigts radiaux espacés 24, qui coopèrent avec une butée de débrayage décrite en détail dans ce qui suit. Un disque 26 solidaire en rotation d'un arbre mené 28, qui est l'arbre d'entrée d'une boite de vitesses (non représentée), porte à sa périphérie des garnitures de friction 30 destinées à être serrées 2786833 entre le volant moteur 10 et le plateau de pression 16 pour la transmission d'un couple moteur à l'arbre mené 28. Le dispositif de débrayage comprend, dans cet exemple, une fourchette de débrayage 32, associée à une pédale de débrayage non représentée, et montée pivotante sur une rotule 34 portée par le carter 36 de la boîte de vitesses, pour commander une butée de débrayage 38 guidée en translation le long de l'axe 12 entre une position de repos (embrayage engagé) représentée en dessous de l'axe 12 et une position de service (embrayage désengagé) représentée au-dessus de cet axe. La butée de débrayage 38 comprend, de façon classique, un élément de manoeuvre 40 déplaçable en translation et comportant des faces transversales d'appui des doigts prévus à une extrémité de la fourchette de débrayage 32, et un organe 42 d'attaque du diaphragme 18, cet organe 42 étant porté par l'élément de manoeuvre 40 et comprenant par exemple, dans le cas d'une butée autocentreuse, un roulement à billes dont la bague tournante est en appui sur l'extrémité des doigts radiaux 24 du diaphragme et dont la bague non tournante est montée sur l'élément de manoeuvre 40 avec interposition d'une rondelle élastique par exemple du type rondelle Belleville, comme décrit notamment dans le document FR-A-2619880. Selon l'invention, la butée de débrayage 38, ou plus précisément son élément de manoeuvre 40, est guidée en translation à l'intérieur d'une douille cylindrique 44 dont l'axe est confondu avec l'axe 12 précité et qui est solidaire du carter 36 de la boîte de vitesses, en étant raccordée à ce carter autour du passage 46 d'entrée de l'arbre 28. 6 2786833 Une ouverture 48 est formée dans cette douille 44 à sa jonction avec le carter 36 du côté de la rotule 34, pour permettre le passage des doigts de la fourchette 32 qui commandent le déplacement de l'élément de manoeuvre 40. Comme représenté, cet élément est tubulaire et permet le passage de l'arbre mené 28 avec un jeu radial suffisant. L'organe d'attaque 42 de la butée de débrayage, qui est destiné à agir en poussant sur les doigts 24 du diaphragme 18 pour désengager l'embrayage, est porté par une extrémité 50 de diamètre réduit de l'élément de manoeuvre 40 de façon à pouvoir rentrer à l'intérieur de la douille 44 dans la position de repos. Dans cette position, les doigts radiaux 24 du diaphragme 28, dont les extrémités sont en appui sur l'organe d'attaque 42, sont susceptibles de venir au contact de l'extrémité libre de la douille 38, notamment lorsque l'épaisseur des garnitures de friction 30 diminue par suite d'usure, ce qui a pour effet de faire pivoter légèrement les doigts radiaux 24 du diaphragme vers l'extrémité libre de la douille 38. Pour éviter ce contact, l'invention propose de définir la position de repos de la butée de débrayage par appui de l'extrémité de l'élément de manoeuvre 40 qui est opposée à l'organe d'attaque 42, sur un épaulement interne 52 de la douille cylindrique 44, la surface de cet épaulement sur laquelle vient buter l'extrémité de l'élément de manoeuvre 40 étant de préférence usinée pour définir une référence précise (le carter 36 étant réalisé en fonderie par moulage). Lorsque l'élément de manoeuvre 40 est ainsi en appui sur l'épaulement 52 de la douille 44, l'organe 7 2786833 d'attaque 42 de la butée de débrayage est déplacé légèrement vers la gauche sur le dessin par rapport à la position représentée sous l'axe 12 et maintient les doigts radiaux 24 du diaphragme suffisamment écartés de l'extrémité libre 54 de la douille 44 pour qu'il n'y ait aucun risque d'interférence entre eux. La surface extérieure cylindrique de la douille 44 étant libre, peut avantageusement être utilisée pour le support d'un organe tournant tel que celui qui a été représenté en traits fantômes et qui peut être par exemple la roue d'un compresseur d'un dispositif de climatisation de l'habitacle du véhicule ou le rotor d'une machine électrique formant alternateur-démarreur, cet organe tournant étant entraîné en rotation autour de l'axe 12 par des pions le reliant fixement au couvercle 14 du mécanisme d'embrayage. Cet organe tournant est monté sur la douille 44 par l'intermédiaire d'un palier ou d'un roulement à billes qui garantit un montage précis de l'organe tournant par rapport à une partie fixe de machine (telle que le stator de la machine électrique) qui est fixée directement sur la périphérie en forme de cloche du carter 36. Comme on l'a représenté sur la moitié inférieure du dessin, le montage de cette machine sur la douille 44 peut amener à donner une forme tronconique (à sommet tourné vers la butée 38) à la partie centrale 24 du diaphragme 18 pour décaler vers l'avant (vers la gauche sur le dessin) sa partie périphérique agissant sur le plateau de pression 16. Le fonctionnement de ce dispositif de débrayage découle à l'évidence de ce qui précède. Dans la position de repos de la butée de débrayage, les doigts radiaux du diaphragme 28 sont 8 2786833 maintenus à distance de l'extrémité libre 54 de la douille 44 par l'organe d'attaque 42 de la butée de débrayage, la partie périphérique du diaphragme étant appliquée à pression sur le plateau 16 pour serrer les garnitures de friction 30 entre ce plateau et le volant moteur 10 et ainsi entraîner en rotation l'arbre mené 28. Quand la fourchette 32 est déplacée par la pédale de débrayage dans le sens indiqué par la flèche jusque dans la position de service correspondant à la position d'embrayage désengagé ou position de débrayage, la butée de débrayage 38 fait basculer le diaphragme 18 autour des anneaux d'appui 22 en annulant la pression exercée jusque-là sur le plateau 16. Par ailleurs, la rotation du volant moteur 10 autour de l'axe 12 est transmise en permanence, quand le moteur tourne, par le couvercle 14 à l'organe tournant supporté par la douille cylindrique 44 du carter 36. Bien entendu, l'invention s'applique à des dispositifs d'embrayage différents de celui qui a été décrit et représenté. Par exemple, l'un des anneaux 22 peut être remplacé par un embouti formé dans le fond du couvercle 14, qui est ici en forme d'assiette creuse à fond troué centralement, et l'autre anneau peut être constitué par les têtes profilées des colonnettes 20. Tout autre montage pivotant du diaphragme 18 sur le couvercle 14 est également envisageable. Le volant moteur 10 comprend un plateau de réaction pour contact avec la garniture de friction concernée. Ce volant moteur peut être divisé pour formation d'un volant amortisseur de torsion ou d'un volant flexible. 9 2786833 La machine électrique formant alternateur- démarreur peut comprendre un rotor porté par le volant moteur entre le plateau de réaction du volant moteur et le moteur du véhicule, le couvercle 14 pouvant alors entraîner, par les pions précités ou par tout autre moyen, la roue du compresseur de climatisation ou une poulie entraînant des accessoires. Toutes les combinaisons des moyens décrits sont bien entendu envisageables. 2786833 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de débrayage d'un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant des moyens débrayeurs (24) actionnés par une butée de débrayage (38) qui comporte un organe d'attaque (42) destiné à agir sur les moyens débrayeurs et un élément de manoeuvre (40) qui porte l'organe d'attaque et qui est soumis à l'action de moyens de commande tels qu'une fourchette de débrayage (32) pour être déplacé en translation, par rapport à des moyens fixes (44) de support et de guidage, entre une position de repos o l'organe d'attaque (42) n'agit pas sur les moyens débrayeurs (24) et une position de service o l'organe d'attaque (42) a déplacé les moyens débrayeurs (24) dans une position de débrayage, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (40) est monté à l'intérieur des moyens (44) de support et de guidage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de repos de l'élément de manoeuvre est définie par butée sur un épaulement interne (52) des moyens (44) de support et de guidage. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface dudit épaulement (52) sur laquelle l'élément de manoeuvre (40) vient en butée, est usinée pour définir avec précision la position de repos de cet élément. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, dans la position de repos de l'élément de manoeuvre, l'organe d'attaque (42) 1 2786833 maintient les moyens débrayeurs (24) à distance des moyens (44) de support et de guidage, pour éviter tout risque d'interférence entre eux. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de support et de guidage sont formés par une douille cylindrique (44) solidaire d'un carter (36) de boîte de vitesses et comportant une ouverture (48) de passage des moyens (32) de commande de l'élément de manoeuvre (40). 6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (40) est tubulaire et est traversé axialement avec jeu par l'arbre mené (28) de l'embrayage. 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un organe tournant, en particulier d'un compresseur ou d'une machine électrique formant alternateur- démarreur, est monté par l'intermédiaire d'un palier ou d'un roulement sur lesdits moyens (44) de support et de guidage. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que cet organe tournant est relié à un élément tournant de l'embrayage, tel que le couvercle (14) du mécanisme d'embrayage, pour être entraîné en rotation par celui-ci. 9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens débrayeurs, formés par des doigts radiaux (24) d'un diaphragme (18) dont la périphérie constitue des 12 2786833 moyens embrayeurs, sont de forme générale tronconique à sommet orienté vers la butée de débrayage (38).