Brevet FR2791406A1 — publié le 20000929

Dispositif de montage d'un diaphragme sur un couvercle d'embrayage L'invention concerne un dispositif de montage d'un diaphragme sur un couvercle d'embrayage, dans un embrayage à friction destiné en particulier à un véhicule automobile. Dans un embrayage de ce type, le diaphragme fait partie d'un mécanisme de serrage d'un disque de friction sur un plateau de réaction entraîné en rotation par un arbre moteur, le diaphragme étant une pièce annulaire dont la périphérie extérieure en forme de rondelle Belleville constitue des moyens embrayeurs permettant d'exercer une poussée axiale sur un plateau de pression pour le serrage du disque de friction sur le plateau de réaction, et dont la partie interne est fendue radialement pour former des doigts radiaux constituant des moyens débrayeurs sur lesquels agit une butée de débrayage. Le diaphragme est supporté et guidé par un couvercle d'embrayage fixé sur le plateau de réaction et passe d'une position de débrayage à une position d'embrayage, et inversement, par basculement sur des appuis primaire et secondaire qui, selon les modes de réalisation, sont formés par un embouti du fond du couvercle ou par un jonc annulaire porté par le fond du couvercle en ce qui concerne l'appui primaire et par une couronne jonc portée par des pattes issues du fond du couvercle et traversant des orifices du diaphragme, pour ce qui concerne l'appui secondaire. En variante, cet appui secondaire peut être formé par des têtes de colonnettes qui s'étendent à travers des orifices du diaphragme et qui sont fixées sur le couvercle par sertissage. F 2 2791406 Pour améliorer le montage à pivotement du diaphragme sur le couvercle d'embrayage, on a déjà proposé (DE-U-1 757 954) de fixer le diaphragme sur le couvercle au moyen de cavaliers élastiquement déformables qui s'étendent à travers des orifices du diaphragme et du couvercle et dont les extrémités s'appliquent sur le diaphragme et sur le fond du couvercle pour serrer le diaphragme sur le couvercle. Ces cavaliers sont formés par des feuillards d'acier rectangulaires coudés à leurs extrémités et constituent les seuls moyens de liaison du diaphragme et du couvercle d'embrayage, ce qui peut se révéler insuffisant en fonctionnement. En outre, ces cavaliers ont, de par leur forme particulière, une élasticité faible dans le sens axial de l'embrayage et sont peu aptes à compenser les jeux dus à l'usure et aux tolérances de fabrication. On a également proposé (US-A-4 195 719) de former l'appui secondaire par une pièce annulaire dont la partie radialement externe comporte un bord roulé qui s'applique élastiquement sur le diaphragme et le pousse sur un embouti du fond du couvercle, et dont la partie radialement interne comporte des orifices traversés par des colonnettes serties dans des orifices du fond du couvercle d'embrayage, les têtes de ces colonnettes étant en appui sur ladite pièce annulaire pour la retenir élastiquement sur le diaphragme. Dans ce dispositif connu, l'élasticité axiale est fournie principalement par le bord roulé de la pièce annulaire, qui doit résister aux efforts de débrayage (efforts axiaux appliqués par la butée de débrayage sur les doigts radiaux du diaphragme) et qui risque, lorsque l'on dépasse la limite élastique de la matière, de se resserrer ou de s'écraser plus ou moins à la longue, au détriment de l'élasticité 3 2791406 axiale et du rattrapage des jeux dus à l'usure et aux tolérances de fabrication. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle a pour objet un dispositif de montage d'un diaphragme sur un couvercle d'embrayage, qui présente une élasticité axiale suffisante pour rattraper les jeux pendant toute la durée de vie de l'embrayage. Elle a encore pour objet un dispositif de ce type, dont l'encombrement axial est très faible. Elle propose donc, à cet effet, un dispositif de montage d'un diaphragme sur un couvercle d'embrayage, au moyen de colonnettes réparties sur une circonférence et s'étendant à travers des orifices du diaphragme et du couvercle, ces colonnettes étant fixées sur le couvercle par sertissage ou analogue et comprenant des têtes qui sont en appui sur le diaphragme par l'intermédiaire de moyens élastiquement déformables appliquant le diaphragme sur le couvercle et formant un appui secondaire de pivotement du diaphragme au débrayage, caractérisé en ce que les moyens élastiquement déformables sont des crochets en forme de C indépendants les uns des autres, qui s'étendent à travers les orifices précités du diaphragme et qui comprennent une première branche appliquée sur le couvercle et une seconde branche appliquée sur le diaphragme pour le serrer élastiquement sur le couvercle. Ces crochets ont une grande longueur et leurs branches s'étendent de part et d'autre du diaphragme, la seconde branche étant plus longue et plus souple que la première branche. Cette disposition particulière des crochets par rapport au diaphragme et au couvercle d'embrayage permet d'utiliser au mieux l'élasticité conférée par 4 2791406 la forme en C des crochets et d'améliorer leur tenue en fatigue, les efforts de débrayage appliqués au diaphragme tendant à ouvrir les crochets et non à les refermer. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, chaque crochet est fixé sur le couvercle par une colonnette précitée, dont la tête s'appuie sur la première branche du crochet, elle-même en appui sur le fond du couvercle. La fixation des crochets sur le couvercle est ainsi très solide et indépendante de l'élasticité des crochets. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la seconde branche de chaque crochet comporte une ouverture de passage de la tête de la colonnette. Cela permet de réduire l'encombrement axial du dispositif selon l'invention et facilite la fixation des colonnettes sur le fond du couvercle. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention, la face du couvercle sur laquelle s'appuie le diaphragme comporte, au niveau de chaque crochet, une saillie formant un appui primaire de pivotement du diaphragme, cette saillie étant également susceptible d'assurer le positionnement radial et/ou angulaire de la première branche du crochet. En outre, ou en variante, les orifices du diaphragme traversés par les crochets ont une forme non-circulaire permettant un blocage en rotation des crochets par rapport au diaphragme. De plus, les orifices formés dans la première branche de chaque crochet et dans le couvercle peuvent avoir une forme non circulaire, correspondant à la section transversale de la partie de la colonnette qui s'étend à travers ces orifices, pour bloquer en rotation les colonnettes et les crochets par rapport au couvercle d'embrayage. Par exemple, les orifices de la première branche peuvent comporter un méplat. De façon générale, l'invention permet d'améliorer le montage du diaphragme sur le couvercle d'embrayage, en augmentant l'élasticité de l'articulation du diaphragme sur le couvercle tout en réduisant l'encombrement axial de cette articulation et en assurant le rattrapage des jeux dus à l'usure et aux tolérances de fabrication. Les colonnettes sont simplifiées et assurent la fixation des crochets. Les doigts radiaux du diaphragme peuvent être nervurés. 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 aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un embrayage de la technique antérieure; - la figure 2 est une vue de face du diaphragme; - la figure 3 est une vue schématique partielle en coupe axiale de l'articulation élastique du diaphragme sur le couvercle d'embrayage; - la figure 4 est une vue schématique en perspective et à plus grande échelle d'un ensemble crochet-colonnette selon l'invention. L'embrayage connu représenté schématiquement et partiellement en figure 1 comprend un couvercle 10 fixé par des vis 12 à un plateau de réaction 14 qui 6 2791406 est lui-même fixé par des vis 16 sur un arbre moteur 18. Un plateau de pression 20 est monté déplaçable axialement et solidaire en rotation par rapport au couvercle 10 par tout moyen approprié connu de l'homme du métier, tel que des languettes tangentielles. Les plateaux 14 et 20 sont destinés à serrer entre eux un disque 22 portant deux garnitures de friction 24 pour l'entraînement en rotation d'un arbre mené 26 dont le disque 22 est solidaire en rotation ici rigidement, en variante élastiquement. Le plateau 20 est sollicité vers sa position d'embrayage représentée en figure 1 par un diaphragme 28 coaxial aux arbres 18 et 26 et dont la partie périphérique externe 30 est continue et forme une rondelle Belleville, tandis que sa partie centrale est fendue radialement pour définir une série de doigts radiaux 32 destinée à coopérer avec une butée de débrayage (non représentée) agissant sur les extrémités libres des doigts 32 dans le sens indiqué par les flèches F pour faire basculer le diaphragme 28 autour de son articulation sur le couvercle 10 et cesser de pousser le plateau de pression 20 dans la position d'embrayage. L'articulation du diaphragme 28 sur le couvercle 10 est réalisée par insertion de la partie externe continue 30 du diaphragme 28 entre un appui primaire 34 formé en saillie sur la face interne du couvercle par un embouti du fond du couvercle ici métallique, et un appui secondaire 36 formé par un rebord de la tête 38 d'une colonnette 40 s'étendant dans un trou ou orifice 42 du fond du couvercle et fixée à ce dernier par sertissage. L'appui primaire 34 et l'appui secondaire 36 sont incurvés, en arcs de cercle centrés sur l'axe des arbres 18 et 26, l'appui primaire 34 étant continu ou discontinu sur 360 . Pour assurer un positionnement angulaire correct des appuis secondaires 36, les trous 42 du fond du couvercle ont une forme non circulaire, par exemple carrée ou rectangulaire, et les parties des colonnettes 40 logées dans ces trous ont une section transversale de forme correspondante. Quand la butée de débrayage n'agit pas sur le diaphragme 28 (position de la figure 1), la partie externe 30 du diaphragme est appliquée sur l'appui primaire 34 formé sur le fond du couvercle et pousse sur le plateau de pression 20 en direction du plateau de réaction 14, ce qui provoque le serrage des garnitures de friction 24 entre les plateaux 14 et 20 et la transmission d'un couple entre l'arbre moteur 18 et l'arbre mené 26. Quand la butée de débrayage agit sur les doigts radiaux 32 du diaphragme dans le sens indiqué par les flèches F, le diaphragme 28 bascule par pivotement sur les appuis secondaires 36 et sa partie externe 30 s'écarte du plateau de pression 20 et se rapproche du fond du couvercle 10, dans une position de débrayage. Dans cet embrayage, le diaphragme 28 doit être monté avec un jeu axial entre les appuis primaire 34 et secondaire 36 pour pouvoir basculer d'une position à l'autre et également pour accepter les tolérances de fabrication. Ce jeu axial augmente la course de débrayage, ce qui est un inconvénient, notamment quand l'embrayage est associé à un moteur transversal dans un véhicule automobile, en raison du manque de place disponible transversalement dans le compartiment moteur du véhicule. Pour éliminer ce jeu axial, on a déjà proposé de remplacer l'appui secondaire par une butée élastiquement déformable, qui résiste aux efforts de débrayage exercés par la butée sur les doigts radiaux du diaphragme, mais dont l'élasticité permet néanmoins le rattrapage des jeux dus à l'usure et aux tolérances de fabrication. Cependant, comme indiqué plus haut, les articulations élastiques connues de ce type présentent des inconvénients que l'invention se propose d'éliminer. On fera maintenant référence aux figures 2 à 4 qui représentent schématiquement un mode de réalisation particulier de l'invention et dans lesquelles on a utilisé les mêmes chiffres de référence qu'en figure 1 pour désigner des éléments identiques. Dans le dispositif selon l'invention, le diaphragme 28 est fixé et articulé sur le fond du couvercle 10 par une série de colonnettes 40 associées à des crochets élastiquement déformables 44 sensiblement en forme de C, les colonnettes étant comme dans le mode de réalisation précédent réparties sur une circonférence et fixées par sertissage sur le fond du couvercle 10. Ces colonnettes 40 présentent une tige prolongée par une tête 38. Plus précisément, chaque crochet 44 comprend une première branche 46 sensiblement plane, comportant un orifice 48 traversé par la colonnette 40, et une seconde branche 50, sensiblement parallèle à la première branche 46 et reliée à celle-ci par une partie incurvée 52, cette seconde branche 50 se terminant par une extrémité coudée 54 dont la face tournée vers la première branche 46 est convexe. Avantageusement, la seconde branche 50, d'une part, est plus longue que la première branche 46 et donc plus souple que celle-ci, et, d'autre part, comporte un orifice 56 au niveau de la tête 38 de la colonnette 40, ce qui permet d'une part de monter facilement le crochet 44 sur la colonnette 40 par introduction de celle-ci dans les orifices 48 et 50 des deux branches du crochet 44, et d'autre part de réduire l'encombrement axial de ce crochet, dont la distance entre les branches 46 et 50 peut être inférieure à la hauteur de la tête 38 de la colonnette. Le crochet 44 ainsi que la colonnette 40 s'étendent à travers des orifices 58 du diaphragme qui sont formés aux extrémités radialement externes des fentes radiales délimitant les doigts 32, les branches 46 et 50 du crochet se trouvant de part et d'autre du diaphragme. Les orifices 58 ont avantageusement une section non circulaire, par exemple sensiblement rectangulaire ou carrée, pour assurer un blocage en rotation des crochets 44 avec un positionnement angulaire correct. Le montage du diaphragme 28 sur le fond du couvercle 10 est très simple: Il suffit d'engager les colonnettes 40 dans les crochets 44 comme représenté en figure 4 puis, le diaphragme 28 étant correctement positionné par rapport au couvercle 10, d'engager les ensembles crochets 44 - colonnettes 40 dans les orifices 58 du diaphragme, et d'introduire les colonnettes 40 dans les trous 42 du fond du couvercle 10. Ensuite, les colonnettes 40 sont fixées par sertissage, comme dans la technique antérieure, ce sertissage ne posant pas de problème dans la mesure o les têtes 38 des colonnettes sont accessibles à travers les orifices 56 des secondes branches des crochets 44. Dans ces conditions, la première branche de chaque crochet 44 est serrée sur le fond du couvercle par la tête 38 de la colonnette correspondante et la seconde branche 50 du crochet 44 vient s'appliquer par son extrémité coudée 54 sur la partie périphérique 30 du diaphragme, la face convexe de cette extrémité coudée 54 formant un appui secondaire du diaphragme, dont l'appui primaire est formé par une saillie 60 de la face interne du fond du couvercle 10, cette saillie pouvant être annulaire et continue ou interrompue. Comme on le voit sur la figure 3, la première branche 46 de chaque crochet 44 se termine au voisinage immédiat de cette saillie 60, qui peut donc, éventuellement, servir de butée à cette première branche 46 pour assurer son positionnement radial et/ou angulaire par rapport à l'axe de l'embrayage. En outre, les colonnettes 40 et les trous 42 de passage de ces colonnettes dans le fond du couvercle peuvent être à section non-circulaire, de même que les orifices 48 des premières branches 46 des crochets 44, pour assurer le positionnement angulaire correct des crochets 44 sur le fond du couvercle 10. Cette disposition est favorable car elle permet de réduire les frottements entre le diaphragme et les crochets montés alors à jeu dans les orifices 58. Les trous 42 peuvent être donc de section rectangulaire ou carrée de même que la tige de la colonnette 40. En variante, les trous 42 présentent un méplat. Dans la position d'embrayage, la partie externe du diaphragme 28 est appliquée sur le ou les appuis primaires 60 du fond du couvercle et pousse le plateau de pression 20 en direction du plateau de réaction 14, pour la transmission d'un couple moteur par l'intermédiaire du disque d'embrayage. Quand la butée de débrayage agit sur les doigts radiaux 32 du diaphragme 28, celui-ci bascule sur l'appui secondaire formé par les extrémités coudées 54 des secondes branches des crochets 44 et cesse d'exercer une poussée sur le plateau de pression 20. Les efforts appliqués au diaphragme 28 pour le débrayage ont donc tendance à ouvrir les crochets 44, et non à les refermer ou les écraser. Cela permet d'utiliser au mieux l'élasticité de ces crochets, tout en assurant le rattrapage des jeux et des tolérances de fabrication. Le montage et la fixation du diaphragme sur le couvercle sont simples, les crochets et les colonnettes formant des sous-ensembles. De plus, l'invention est utilisable avec des couvercles standards, tels que celui de l'embrayage de la figure 1. Les crochets 44 étant implantés au niveau des orifices 58, il en résulte que les doigts 32 du diaphragme 28 peuvent être nervurés, lesdites nervures pouvant s'étendre alors jusque dans la rondelle Belleville 30, comme visible en pointillés en 62 à la figure 2. La tête 30 des colonnettes est simplifiée et est plus courte axialement. En variante, il est prévu, au niveau des bords des trous 42, au moins une dénivellation par rapport à la surface avoisinante du couvercle, cette dénivellation étant propre à assurer, par bouterolage, le blocage en rotation de la colonnette par rapport à l'axe du trou après rivetage, sur le couvercle, d'une extrémité cylindrique de la colonnette opposée à sa tête. Pour plus de précisions, on se reportera au document FR 98-01689 déposé le 12 février 1998. Ainsi la dénivellation peut consister en une rainure radiale débouchant intérieurement dans le trou 42. De préférence, plusieurs rainures radiales sont prévues. Grâce à cette disposition, la matière de l'extrémité libre de la tige de la colonnette flue lors de l'opération de rivetage pour remplir les rainures et bloquer en rotation la colonnette. s Pour le blocage du crochet 44 en rotation sur la colonnette, on peut prévoir sur le crochet (sur le bord du trou 48 de passage de la colonnette) un picot qui va former une rainure dans la colonnette au montage de celle-ci dans le trou 48 (le crochet étant en une matière plus dure que la colonnette) et immobiliser le crochet en rotation par rapport à la colonnette. Bien entendu, en variante, le plateau de réaction 14 appartient à un volant amortisseur de torsion. Dans ce cas, ce plateau est monté à rotation sur une première masse solidaire du vilebrequin et reliée à ce plateau par des organes élastiques à action radiale ou circonférentielle. En variante, le plateau de réaction est fixé sur un disque solidaire du vilebrequin du véhicule pour formation d'un volant flexible. Le couvercle peut donc être fixé sur le disque flexible. Bien entendu, l'embrayage peut comporter plus d'un plateau de pression et être équipé d'un dispositif pour compenser l'usure, notamment des garnitures de friction du disque de friction. 1 3 2791406 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de montage d'un diaphragme sur un couvercle d'embrayage, au moyen de colonnettes (40) réparties sur une circonférence et s'étendant à travers des orifices (58, 42) du diaphragme (28) et du couvercle (10), ces colonnettes étant fixées sur le couvercle (10) par sertissage ou analogue et comprenant des têtes (38) qui sont en appui sur le diaphragme par l'intermédiaire de moyens élastiquement déformables appliquant le diaphragme sur le couvercle et formant un appui secondaire de pivotement du diaphragme au débrayage, caractérisé en ce que les moyens élastiquement déformables sont des crochets (44) sensiblement en forme de C indépendants les uns des autres qui s'étendent à travers les orifices précités (58) du diaphragme et qui comprennent chacun une première branche (46) appliquée sur le couvercle (10) et une seconde branche (50) appliquée sur le diaphragme pour le serrer élastiquement sur le couvercle (10). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde branche (50) de chaque crochet est plus longue que sa première branche (46). 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première branche (46) de chaque crochet est appliquée sur la face du couvercle (10) sur laquelle vient s'appuyer le diaphragme (28). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque crochet (44) est 14 2791406 fixé sur le couvercle (10) par une colonnette (40) précitée. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première branche (46) de chaque crochet comporte un orifice (48) de passage de la colonnette (40). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'orifice (48) formé dans la première branche (46) du crochet a une forme non circulaire, correspondant à la section transversale de la partie de la colonnette (40) qui s'étend à travers cet orifice (48). 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices (58) du diaphragme traversés par les crochets (44) ont une forme non-circulaire permettant un blocage en rotation des crochets par rapport au diaphragme. 8 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde branche (50) de chaque crochet comporte une ouverture (56) de passage de la tête (38) de la colonnette. 9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête (38) de la colonnette est en appui sur la première branche (46) du crochet. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face du couvercle (10) sur laquelle s'appuie le diaphragme (28) comporte, au niveau de chaque crochet (44), une saillie (60) formant un appui primaire de pivotement du diaphragme. 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite saillie (60) forme également une butée de positionnement radial et/ou angulaire de la première branche (46) du crochet (44). 12 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (54) de la seconde branche (50) de chaque crochet, qui est appliquée sur le diaphragme (28), est de forme convexe et forme un appui secondaire de pivotement du diaphragme. 13 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au voisinage du bord de chacun des trous (42), réalisés dans le couvercle (10) pour le passage de colonnettes (40), il est prévu au moins une dénivellation telle qu'une rainure ou analogue pour assurer le blocage en rotation de la colonnette.