Brevet FR2881197A1 — publié le 20060728

Dispositif d'embravaqe et groupe motopropulseur comprenant un tel dispositif L'invention se rapporte à un dispositif d'embrayage, groupe motopropulseur comprenant un tel dispositif. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'embrayage, notamment pour véhicule automobile, comprenant un volant d'entraînement lié en rotation à un arbre menant, une friction d'embrayage liée en rotation à un arbre io mené, des moyens débrayeurs comportant un ressort de diaphragme une butée de débrayage apte à coopérer avec des extrémités libres ou becs du ressort de diaphragme, une fourchette de débrayage reliée d'une part à la butée de débrayage et d'autre part à des moyens de commande, des moyens de contrainte aptes à solliciter la butée de débrayage contre les becs du ressort de diaphragme. Classiquement, un embrayage est disposé en aval d'un arbre menant (tel qu'un arbre moteur ou un vilebrequin d'un moteur) pour contrôler sélectivement l'entraînement d'un arbre mené (tel que l'arbre primaire d'une boîte de vitesses). Un embrayage peut comporter usuellement, du côté de l'arbre menant, un volant d'entraînement lié en rotation à l'arbre menant et, du côté de l'arbre mené, une friction appelée aussi disque d'embrayage comprenant un moyen pour liaison en rotation avec l'arbre mené. Le volant d'entraînement est, par exemple, un volant moteur tandis que l'élément mené est, par exemple, une friction d'embrayage menant à son tour un arbre de boîte de vitesses. L'embrayage comporte également un dispositif débrayeur apte, lorsqu'il est l'objet d'une action axiale appropriée, à commander la mise en friction ou non du disque d'embrayage (friction) avec le volant moteur. Le dispositif débrayeur comprend en général une butée de débrayage agissant sur les extrémités libres ou becs d'un ressort diaphragme. Plus précisément le plateau de pression est contraint par le ressort diaphragme de façon à appuyer, en position embrayée, le plateau de pression sur le volant moteur. En position embrayée, la friction est rendue solidaire en rotation du volant moteur. On définit des butées d'embrayage "poussées" ou "tirées" suivant que la libération de la friction du volant moteur est obtenue par un effort de poussée ou de traction de la butée d'embrayage sur les becs de diaphragme. Le déplacement axial de la butée de débrayage peut être réalisé par un organe mobile tel qu'une fourchette de débrayage dont le déplacement est commandé par des moyens hydrauliques et/ou mécaniques et/ou électriques. Lorsque la butée de débrayage vient, en position embrayée, appuyer (ou tirer) au centre du diaphragme sur les extrémités ou becs du ressort diaphragme, ces derniers basculent sur les appuis et entraînent le recul du plateau de pression et donc la désolidarisation de la friction et du volant moteur. Lorsque la butée reprend sa position normale, la force de ressort du diaphragme ramène le plateau de pression en appui, avec une force constante, sur la friction d'embrayage. Même dans un état inactif ou de repos, les butées de débrayage d'embrayage, doivent toujours être en appui sur les becs de diaphragme. En effet, dans le cas contraire, une différence de régime de rotation entre les becs de diaphragme et la butée de débrayage peut se produire et entraîner l'usure des becs de diaphragme. Cette usure des becs de diaphragme engendre des difficultés de passage de vitesses, voir la détérioration des synchroniseurs de boîtes de vitesses. Dans Iles embrayages dans lesquels la fourchette de débrayage est commandée par système mécanique comprenant un câble apte à tirer sur la fourchette, l'appui de la butée de débrayage sur les becs de diaphragme est assuré en réalisant un tarage approprié de la tension du câble. Cette opération est cependant longue et coûteuse dans le cadre d'une production à grande échelle. Dans les embrayages dans lesquels la fourchette de débrayage est commandée par un récepteur hydraulique (système du type vérin), l'appui de la butée de débrayage sur les becs de diaphragme est assuré classiquement par un ressort situé dans la chambre du récepteur hydraulique. Plus io précisément, une extrémité du ressort est en appui sur le fond du récepteur hydraulique et l'autre extrémité du ressort est en appui sur le piston du récepteur hydraulique. Le ressort transmet ainsi un effort à la butée de débrayage via le piston et la fourchette de dérayage. Cependant, la fourchette 7 de débrayage subit une oscillation axiale provoquée d'une part par la nature de la liaison géométrique entre la butée et les becs de diaphragme et, d'autre part, par les efforts dynamiques générés par l'arbre menant (vilebrequin) via la fourchette de débrayage. Ces mouvements d'oscillation ou de vibration sont amplifiés par la démultiplication générée par la géométrie de transmission d'effort via la fourchette de débrayage. Ainsi, l'effort effectif de la fourchette sur la butée de débrayage peut être augmenté par le frottement du piston dans le vérin et l'effort du ressort. Ces oscillations engendrent même des inversions de sens des efforts d'appui de la buttée. En effet, l'effort effectif de la fourchette sur la butée de débrayage peut être réduit par le frottement du piston qui se soustrait à l'effort du ressort. Ces efforts parasites au niveau de la butée de débrayage engendrent une usure des becs de diaphragme qui se traduit par des difficultés de passage de vitesses pour l'utilisateur de l'embrayage. Par ailleurs, Ces efforts parasites entraînent des destructions de synchroniseurs de boîte de vitesses correspondants ainsi que des craquements lors des passages de vitesses. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le dispositif d'embrayage selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette de débrayage. io Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les rnoyens de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette de débrayage comportent un ressort dont une extrémité est reliée à une partie fixe du dispositif et dont l'autre extrémité est reliée au corps de la fourchette de débrayage, - les moyens de commande comportent un récepteur hydraulique comprenant un système de type vérin relié à un circuit hydraulique et dont la tige du piston coopère avec le corps de la fourchette de débrayage, et en ce que les moyens de contrainte comporte un ressort monté autour le la tige du piston du vérin, - le dispositif comporte un ressort de contrainte agissant de façon indirecte sur le corps de la fourchette de débrayage 25 et disposé à l'intérieur de la chambre de travail du vérin, - les moyens de commande comportent système de commande mécanique comprenant un câble relié au corps de la fourchette de débrayage, - la fourchette de débrayage est montée pivotante autour 30 d'un axe d'articulation tel qu'une rotule, les moyens de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette de débrayage comportent un ressort cylindrique à action angulaire, - le dispositif comporte une gaine souple de protection 5 montée sur le corps du ressort de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette de débrayage. Un autre but de l'invention est de proposer un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comprenant un moteur, une boîte de vitesses et un dispositif d'embrayage io disposé entre un arbre de sortie du moteur et un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, conforme à l'une quelconque des caractéristiques précédentes. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après faite en référence aux 15 figures dans lesquelles: les figures 1 à 4 représentent respectivement, de façon schématique, l'agencement d'un dispositif d'embrayage sur un groupe motopropulseur conforme à quatre exemples de réalisation de l'invention, Le groupe motopropulseur représenté à la figure 1 comprend classiquement un moteur 16, une boîte de vitesses 17 et un dispositif d'embrayage. Le dispositif d'embrayage est disposé entre un arbre 2 de sortie du moteur 16 tel qu'un arbre moteur ou un vilebrequin et un arbre 4 d'entrée (ou arbre primaire) de la boîte 17 de vitesses. Plus précisément, le dispositif d'embrayage comprend un volant 1 d'entraînement lié en rotation à l'arbre 2 moteur, une friction 22 liée en rotation à l'arbre 2 d'entrée de la boîte de vitesses 17 et des moyens débrayeurs comportant un ressort de diaphragme 5 et une butée de débrayage 6 apte à coopérer avec des extrémités libres ou becs 11 du ressort de diaphragme 5. Dans cet exemple de réalisation l'embrayage est dit du type "poussé", c'est à dire que la libération de la friction sur le volant moteur 1 est obtenu par la poussée des becs de diaphragme en direction du volant 1 moteur. Le déplacement de la butée de débrayage 6 est réalisé par une fourchette 7 de débrayage pivotante autour d'une rotule 14. Plus précisément, une première extrémité de la fourchette de débrayage est reliée à la butée de débrayage 6, tandis qu'une seconde extrémité de la fourchette 7 est reliée à io des moyens 8 de commande. Les moyens de commande comportent un récepteur hydraulique 8 comprenant un système de type vérin (piston 15 solidaire d'une tige 12 et coulissant dans un corps cylindrique). Le vérin hydraulique 8 est relié à un circuit hydraulique non représenté par soucis de concision. La pression du fluide dans le circuit hydraulique peut être contrôlée par une commande d'embrayage actionnée par un utilisateur, par exemple une pédale ou par un système automatique piloté. L'extrémité libre de la tige 12 du piston 15 est en appui ou 20 fixée sur le corps de la fourchette 7 de débrayage. De cette façon, la pression de fluide dans le circuit hydraulique de commande créé un effort qui déplace le piston 12. Cet effort est transmis à la butée 6 de débrayage par la fourchette 7 avec une démultiplication. Un ressort 9 de compression est logé dans le corps du vérin et exerce une pression nominale sur le piston 12 de façon à maintenir, via la fourchette 7, la butée de débrayage 6 contre les becs 11 du ressort de diaphragme 5. Selon l'invention, un second ressort 10 est disposé sur le vérin de façon à exercer une pression directement sur le corps de la fourchette 7 de débrayage. Par exemple, le second ressort 10 est un ressort de compression monté autour le la tige 12 du piston 13 et dont une extrémité prend appui sur le corps fixe du vérin 8. De cette façon, l'invention assure une continuité de l'effort de maintien de la butée 6 sur les becs de diaphragme, même en cas de sollicitations dynamiques. En effet, les effets parasites des frottements du piston 15 à l'intérieur du vérin 8 sont atténués ou annulés. De préférence, le tarage du premier 9 ressort de la chambre du vérin 8 est ajusté à une valeur légèrement supérieure à la traînée du piston dans le vérin pour faciliter le montage du dispositif. io Le second ressort 10 peut avantageusement former une armature pour un organe 15 souple de protection antipoussière telle qu'une gaine plastique. La gaine 15 de protection protège le vérin des intrusions de poussière ou d'autres corps indésirables. Ainsi, façon, l'invention permet de remplacer avantageusement un soufflet en caoutchouc utilisé à l'entrée du récepteur hydraulique selon l'antérieur. Par soucis de concision, dans les exemples de réalisation des figures 2 à 4, les éléments identiques à ceux décrits précédernment en liaison avec la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques et ne sont pas décrit une seconde fois. Le dispositif d'embrayage selon la figure 2 est identique à celui de la figure 1 à l'exception du fait qu'il ne comporte pas de premier ressort disposé à l'intérieur du vérin 8. En effet, le second ressort 10 disposé en dehors de la chambre du vérin 8 permet de s'affranchir du ressort disposé classiquement dans le vérin 8. Le dispositif d'embrayage selon la réalisation de la figure 3 se distingue de celui de la figure 1 en ce que les moyens de commande 24 sont mécaniques et non plus hydrauliques. Plus précisément, les moyens de commande comportent un système mécanique comprenant un câble 24 de traction relié à l'extrémité libre de la fourchette 7 de débrayage. Par ailleurs, le dispositif comporte un unique ressort 10 dont une extrémité est reliée à une partie fixe du dispositif, telle qu'un carter, et dont l'autre extrémité est reliée à la fourchette 7 de débrayage. Le mode de réalisation représenté à la figure 4 diffère de celui représenté à la figure 1 par le fait d'une part que la fourchette 7 de débrayage pivotante a été remplacée par une fourchette de forme générale en L et que, d'autre part, les moyens de commande ne sont pas représentés. La fourchette 7 en L est apte à être déplacée selon un mouvement de rotation suivant la liaison pivot 18, 19. Une première branche 19 du L formé par la fourchette 7 qui est reliée à la butée de débrayage 6 est guidée dans un palier 18. Cette première branche 19 de la fourchette 7 est par ailleurs sollicitée par un ressort 10 cylindrique à action angulaire qui tend à déplacer la fourchette de façon à maintenir la butée de débrayage contre les becs de diaphragme. Le ressort 10 est par exemple enfilé sur la première branche 19 de la fourchette 7. La seconde branche 20 de la fourchette 7 présente une extrémité libre destinée à être reliée à des moyens de 20 commande hydraulique et/ou mécanique et/ou électriques. On conçoit donc aisément que, tout en étant de structure simple et peu coûteuse, l'invention permet d'éviter l'usure des becs de diaphragmes et ses conséquences, à savoir d'une part des difficultés de passage de vitesses de d'autre part une destruction des synchroniseurs de boîte de vitesses Bien entendu, l'invention peut s'appliquer aux embrayages dits "poussés" ou "tirés" et quelle que soit la nature de la commande de débrayage (mécanique hydraulique, robotisée...). De même, tout autre type de moyen de rappel peut être envisagé pour les moyens 10 de contrainte: par exemple ressort de traction, ressorts à lame... REVENDICATIONS 1. Dispositif d'embrayage, notamment pour véhicule automobile, comprenant un volant (1) d'entraînement lié en rotation à un arbre (2) menant, une friction d'embrayage (22) liée en rotation à un arbre (4) mené, des moyens débrayeurs comportant un ressort de diaphragme (5) une butée de débrayage (6) apte à coopérer avec des extrémités libres ou becs (11) du ressort de diaphragme (5), une fourchette (7) de débrayage reliée d'une part à la butée de débrayage (6) et io d'autre part à des moyens (8) de commande, des moyens (9, 10) de contrainte aptes à solliciter la butée de débrayage (6) contre les becs (11) du ressort de diaphragme (5), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (9, 10) de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette (7) de débrayage. 2. Dispositif d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (10) de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette (7) de débrayage comportent un ressort dont une extrémité est reliée à une partie fixe du dispositif et dont l'autre extrémité est reliée au corps de la fourchette (7) de débrayage. 3. Dispositif d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (8) de commande comportent un récepteur hydraulique (8) comprenant un système de type vérin relié à un circuit hydraulique et dont la tige du piston coopère avec le corps de la fourchette (7) de débrayage, et en ce que les moyens (10) de contrainte comporte un ressort monté autour le la tige (12) du piston (13) du vérin (8). 4. Dispositif d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un ressort (9) de contrainte agissant de façon indirecte sur le corps de la fourchette (7) de débrayage et disposé à l'intérieur de la chambre de travail du vérin (8). 5. Dispositif d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (8) de commande comportent système de commande mécanique comprenant un câble (24) relié au corps de la fourchette (7) de débrayage. 6. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que la fourchette (7) de débrayage est montée pivotante autour d'un axe d'articulation tel qu'une rotule (14). 7. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que les moyens (10) de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette (7) de débrayage comportent un ressort cylindrique à action angulaire. 8. Dispositif d'embrayage selon l'une quelconque des revendication 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une gaine souple de protection montée sur le corps du ressort (10) de contrainte agissant directement sur le corps de la fourchette (7) de débrayage. 9. Groupe rnotopropulseur de véhicule automobile, comprenant un moteur (16), une boîte de vitesses (17) et un dispositif d'embrayage disposé entre un arbre (2) de sortie du moteur (16) et un arbre (4) d'entrée de la boîte (17) de vitesses, caractérisé en ce que le dispositif d'embrayage est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.