Brevet FR2896841A1 — publié le 20070803

La présente invention se rapporte à un embrayage à diaphragme comprenant une articulation de diaphragme. Un tel embrayage, utilisé notamment dans le domaine automobile, comprend typiquement un couvercle, un plateau de pression, un diaphragme monté, éventuellement précontraint, entre le couvercle et le plateau de pression, et des moyens d'articulation de ce diaphragme par rapport au couvercle. Dans un tel embrayage, en position embrayée, le diaphragme exerce sur le plateau de pression des efforts suffisants pour bloquer la friction et permettre ainsi la transmission du couple moteur à la boîte de vitesses. Le débrayage d'un tel embrayage est réalisé, par exemple, par appui sur la partie centrale du diaphragme. Ce diaphragme coopère alors avec les moyens d'articulation, ménagés entre le diaphragme et le plateau de pression, de manière que la partie radialement extérieure du diaphragme s'écarte du plateau de pression. Dans ces conditions, le plateau de pression s'éloigne alors du disque d'embrayage sous l'effet de moyens de rappel élastiques, libérant ainsi la friction, ce qui permet de cesser de transmettre le couple du moteur à la boîte de vitesses et, le cas échéant, d'effectuer les changements de rapports de vitesse nécessaires. On a pu constater qu'à la suite d'un grand nombre de débrayages, l'articulation du diaphragme par rapport au couvercle avait tendance à s'user (on parle d'usure et/ou de matage ) sous l'effet des mouvements répétés du diaphragme, et qu'il finissait ainsi par apparaître des jeux entre cette articulation et le diaphragme. Ces phénomènes de matage et/ou d'usure sont particulièrement observés dans les embrayages des véhicules du type poids lourds où les efforts exercés par le diaphragme sur l'articulation peuvent actuellement atteindre 12 000 N. L'apparition de tels jeux a pour effet de réduire la course de la périphérie du diaphragme lorsque celui-ci est poussé par la butée d'embrayage, et ainsi de réduire la course du plateau de pression lors du passage de la position embrayée à la position débrayée. Il résulte de ceci qu'au bout d'un certain temps, il n'est plus possible de réaliser un débrayage complet, c'est-à-dire de supprimer tout contact entre le plateau de pression et les garnitures de la friction : une partie du couple du moteur continue ainsi d'être transmise à ce disque, ce qui rend difficile, voire impossible, les changements de rapport de la boîte de vitesses. Un but de l'invention est donc de proposer un embrayage à diaphragme comprenant des moyens d'articulation du diaphragme où le phénomène de matage et/ou d'usure est réduit, voire éliminé. On atteint ce but de l'invention au moyen d'un embrayage à diaphragme, comprenant un couvercle, un plateau de pression, un diaphragme monté entre ledit couvercle et ledit plateau de pression et des moyens d'articulation dudit diaphragme par rapport audit couvercle. L'embrayage selon l'invention est remarquable en ce que lesdits moyens d'articulation comportent une articulation principale et au moins une articulation secondaire dudit diaphragme par rapport audit couvercle, lesdites articulations principale et secondaire étant disposées à des distances radiales différentes par rapport à l'axe dudit diaphragme de manière que ce diaphragme bascule autour de l'articulation principale et/ou de l'articulation secondaire pendant au moins une partie de la phase de mouvement dudit embrayage. Ainsi, comme il apparaîtra plus en détails dans la description qui va suivre, lors d'une phase de mouvement de l'embrayage, par exemple pendant une phase de débrayage, le diaphragme bascule autour de deux articulations. Les efforts exercés par le diaphragme se répartissent donc sur ces deux articulations, ce qui permet de réduire efficacement le phénomène de matage et/ou d'usure de ces articulations. De manière préférée, l'embrayage à diaphragme selon l'invention présente une ou, de préférence, plusieurs des caractéristiques suivantes prises en combinaison : - ladite articulation secondaire comprend une rondelle élastique, de préférence du type rondelle Belleville, montée sur un moyen formant support fixe par rapport audit couvercle ; - au moins une articulation secondaire est située, par rapport à l'axe dudit diaphragme, radialement à l'intérieur de ladite articulation principale ; - au moins une articulation secondaire est située, par rapport à l'axe dudit diaphragme, radialement à l'extérieur de ladite articulation principale ; - ladite articulation principale comprend un jonc porté par un moyen formant support, fixé audit couvercle au moyen d'une pluralité de rivets ; - ladite articulation principale comprend un bossage formé dans ledit moyen formant support ; - ledit bossage est réalisé par estampage ou par usinage ; et - ladite rondelle élastique formant l'articulation secondaire comporte des évidements qui forment des passages pour les rivets à travers ladite rondelle élastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description de modes de réalisation préférés qui va suivre, présentés uniquement à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, en référence aux figures ci-annexées sur lesquelles : - la figure 1 représente une coupe radiale d'un détail d'un embrayage conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une coupe radiale d'un détail d'un embrayage conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente une vue en perspective d'un détail de l'embrayage de la figure 2 ; - la figure 4 représente une coupe radiale d'un détail d'un embrayage conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 5 représente une coupe radiale d'un détail d'un embrayage conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention. Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonction identique sont repérés, sauf mention contraire, par la même référence numérique. On se reporte à présent à la figure 1 sur laquelle un embrayage 10 conforme à un premier mode de réalisation de l'invention est représenté. On voit sur cette figure 1 que l'embrayage selon l'invention, comporte un couvercle 12 relié par des moyens de fixation appropriés à un volant d'inertie (non représenté) lui-même monté sur l'arbre de sortie d'un moteur par exemple du type à combustion interne (non représenté). Entre le couvercle 12 et le volant sont disposés, dans cette ordre : un diaphragme 14, un dispositif de compensation 16 optionnel, un plateau de pression 18 et une friction (non représentée). Le diaphragme 14 est monté, éventuellement précontraint, entre le couvercle 12 et le plateau de pression 18. Ce diaphragme 14 comporte d'une part une partie périphérique 20 et d'autre part des doigts 21 qui s'étendent radialement vers l'intérieur du diaphragme 14 à partir de la partie périphérique 20. Sur cette figure 1, le diaphragme 14 est monté de manière à pouvoir basculer par rapport au couvercle 12 autour de moyens d'articulation. Selon l'invention, ces moyens d'articulations comportent deux articulations, à savoir une articulation principale 22 et une articulation secondaire 24, l'articulation principale 22 et l'articulation secondaire 24 étant disposées à des distances radiales différentes par rapport à l'axe A du diaphragme 14. Selon le premier mode de réalisation de l'invention présenté partiellement sur cette figure 1, l'articulation principale 22 est réalisée au moyen d'une rondelle principale 26 montée sur un moyen formant support, en l'espèce une rondelle de support 28, fixée au couvercle 12 par une pluralité de rivets 30 dont un seul est visible sur la figure 1. De préférence, la rondelle de support 28 présente un premier bord rabattu 32, la rondelle principale 26 étant apte à venir en appui sur ce premier bord rabattu 32. Toujours selon le premier mode de réalisation de l'invention, l'articulation secondaire 24 est réalisée au moyen d'une rondelle secondaire élastique 34, du type rondelle Belleville par exemple. Cette rondelle secondaire élastique 34, montée sur la rondelle de support 28, est apte à venir en butée sur un second bord rabattu 36 ménagé dans la rondelle de support 28. Les premier et second bords rabattus 32, 36 ont ainsi une fonction sécuritaire. En effet, les rondelles principale et secondaire 26, 34 sont soumises à une rotation à vitesse élevée puisque cette vitesse peut atteindre actuellement 6000 tours/min. Une telle vitesse de rotation tend à provoquer l'éjection de ces rondelles principale et secondaire 26, 34. Les premier et second bords rabattus 32, 36 permettent d'éviter une telle éjection de la rondelle principale 26 et de la rondelle secondaire 34, respectivement. On notera que l'on peut prévoir que la partie périphérique 20 du diaphragme 10 prenne appui sur le couvercle 12 par l'intermédiaire d'un cordon ou jonc d'appui 38 formé ou non de matière avec ce couvercle. Dans ce cas, l'articulation principale 22 se situe idéalement au droit du jonc d'appui 38. Le mode de fonctionnement et des avantages de l'embrayage selon l'invention résultent directement de la description qui précède. Sur la figure 1, l'embrayage 10 selon le premier mode de réalisation de l'invention est représenté en position débrayée. Cette position est commandée par des moyens de poussée sur la partie centrale du diaphragme 14, c'est-à-dire à proximité de l'extrémité libre des doigts 21. Sous l'effet de cette poussée, le diaphragme 14 bascule autour des articulations principale 22 et secondaire 24. Ce faisant, la partie périphérique 20 du diaphragme 14 s'écarte du plateau de pression 18. Dans ces conditions, le plateau de pression 18 s'éloigne alors du disque d'embrayage sous l'effet de moyens de rappel élastiques, libérant ainsi la friction, ce qui permet de cesser de transmettre un couple du moteur à la boîte de vitesses et, le cas échéant, d'effectuer les changements de rapports de vitesses nécessaires. De manière remarquable, dans le cas de l'embrayage 10 représenté sur la figure 1, le diaphragme bascule autour de deux articulations 22, 24 de manière simultanée, ou quasi simultanée. Ainsi, de manière avantageuse, les efforts exercés par le diaphragme 14 se répartissent sur les deux articulations 22, 24, c'est-à-dire sur la rondelle principale 26 et la rondelle secondaire 34. La rondelle principale 26 et la rondelle secondaire 34 sont, idéalement, toutes deux en contact avec le diaphragme 14 pendant sensiblement toute la phase de débrayage. Pour ce faire, idéalement, la rondelle principale 26 est plus rigide que la rondelle secondaire 34. Par ailleurs, l'articulation principale 22 et l'articulation secondaire 24 sont idéalement disposées très proches l'une de l'autre. On se réfère désormais à la figure 2, sur laquelle un détail d'un embrayage 40 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté. Cet embrayage 40 se distingue de l'embrayage 10 selon le premier mode de réalisation en cela que l'articulation principale 22 est réalisée directement au moyen de la rondelle de support 28, plus précisément au moyen d'un bossage 42 formé dans la rondelle de support 28. Cette rondelle de support 28 présentant un bossage 42 est, de préférence, réalisée par estampage ou par usinage. Sur la figure 3, on a représenté en perspective un détail de l'embrayage 40 selon le deuxième mode de réalisation. Sur cette figure 3, on peut remarquer que la rondelle secondaire 34, apte à venir en appui sur le bord rabattu 36 de la rondelle de support 28, présente des évidements 43, en l'espèce sensiblement en forme de demi-cercles. Ces évidements 43 ménagent des passages pour les rivets 30 à travers la rondelle secondaire 34, de manière que les articulations principale et secondaire 22, 24 se situent très proches l'une de l'autre. L'embrayage 44 selon le troisième mode de réalisation de l'invention visible sur la figure 4 comporte pour sa part une articulation principale 22 réalisée au moyen d'un jonc 46 monté sur la rondelle de support 28, et une articulation secondaire 48 qui est située, par rapport à l'axe A du diaphragme 14, radialement à l'extérieur de l'articulation principale 22. Cette articulation secondaire 48 est réalisée au moyen d'une rondelle secondaire élastique 50 montée sur la rondelle de support 28. Cette rondelle élastique 50 est de préférence souple de manière que le diaphragme 14 prenne appui à la fois sur le jonc 46 et sur la rondelle secondaire 50 pendant sensiblement toute la phase de débrayage. Avantageusement, cette rondelle élastique 50, prenant appui sur le diaphragme 14 en un point situé radialement à l'extérieur de l'articulation principale, participe à l'effort de débrayage. On se réfère désormais à la figure 5, sur laquelle est représenté un détail d'un embrayage 52 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. L'embrayage 52 comporte une articulation principale 22 du diaphragme réalisée au moyen d'un jonc 46 monté sur une rondelle de support 28. L'embrayage 52 comprend également une première articulation secondaire 24, située, par rapport à l'axe A du diaphragme 14, radialement à l'intérieur de l'articulation principale 22 et réalisée au moyen d'une première rondelle secondaire élastique 34, de préférence du type Belleville, montée sur la rondelle de support 28 et apte à venir en appui sur un bord rabattu 36 de la rondelle de support 28. Ici encore, on peut noter le rôle sécuritaire joué par le bord rabattu 36 qui empêche l'éjection de la première rondelle secondaire 34, alors que celle-ci est entraînée en rotation à très grande vitesse. L'embrayage 52 comporte par ailleurs une seconde articulation secondaire 48, située, par rapport à l'axe A du diaphragme 14, radialement à l'extérieur de l'articulation principale 22 et réalisée au moyen d'une seconde rondelle secondaire élastique 50, de préférence du type Belleville, montée sur la rondelle de support 28. Dans le cas de l'embrayage 52 selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, les articulations sont situées les plus proches possibles les unes des autres. Idéalement, les rondelles secondaires 34, 50 sont souples de manière que le diaphragme 14 soit en appui à la fois sur les rondelles secondaires 34, 50 et sur le jonc 46 durant sensiblement toute la phase de débrayage. Ce quatrième mode de réalisation, qui est en fait une combinaison des premier et troisième modes de réalisation, est adéquat pour les applications où les efforts de débrayage sont importants. En effet, dans le cas de ce quatrième mode de réalisation, les efforts exercés par le diaphragme 14 se répartissent idéalement sur les trois articulations 22, 24, 48 c'est-à-dire sur le jonc 46 et sur les deux rondelles secondaires 34, 50. De plus, de manière analogue au troisième mode de réalisation, la seconde rondelle secondaire 50 prenant appui sur le diaphragme 14 en un point situé radialement à l'extérieur de l'articulation principale 22, participe à l'effort de débrayage. Idéalement, de manière que le diaphragme 14 soit en appui à la fois sur le jonc 48 et sur les rondelles secondaires 34, 50 pendant sensiblement toute la phase de débrayage, le jonc 46 est plus rigide que les rondelles secondaire 34, 50. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs C'est ainsi que l'invention pourrait être incorporée à un mécanisme d'embrayage comportant un double volant amortisseur, et/ou une double friction (embrayage bi-disque ) et/ou un volant flexible et/ou un double embrayage. Par ailleurs, bien que dans les exemples présentés le diaphragme bascule à la fois autour de l'articulation principale et de l'articulation secondaire pendant sensiblement toute la phase de débrayage, on peut imaginer un mode de réalisation de l'invention selon lequel le diaphragme prendrait effectivement appui sur une articulation secondaire uniquement pendant une partie de sa course de basculement, partie pendant laquelle le diaphragme pourrait soit continuer de prendre appui sur l'articulation principale, soit ne plus prendre appui sur cette articulation principale (dans ce dernier cas, l'articulation secondaire prendrait alors en quelque sorte le relais de l'articulation principale). A titre d'exemple, on pourrait envisager que le diaphragme prenne appui à la fois sur les articulations principale et secondaire uniquement dans la partie de sa course dans laquelle il n'exerce plus aucune action sur le plateau de pression, et dans laquelle la pression qu'il exerce sur ces articulations est maximale. De plus, on peut envisager de réaliser le rivet 30 et la rondelle de support 28 en une seule pièce. On peut également envisager de réaliser le rivet 30, la rondelle de support 28 et la rondelle principale 26 en une seule pièce. Enfin, on peut prévoir sur la rondelle principale 26 des pattes anti-rotation indexées au mécanisme de manière que la rondelle principale 26 ne tourne pas par rapport à la rondelle de support 28, ces pattes étant insérées dans des trous complémentaires formés dans la rondelle de support 28. REVENDICATIONS 1. Embrayage à diaphragme, comprenant un couvercle (12), un plateau de pression (18), un diaphragme (14) monté entre ledit couvercle (12) et ledit plateau de pression (18) et des moyens d'articulation (22, 24, 48) dudit diaphragme (14) par rapport audit couvercle (12), caractérisé en ce que lesdits moyens d'articulation (22, 24, 48) comportent une articulation principale (22) et au moins une articulation secondaire (24, 48) dudit diaphragme (14) par rapport audit couvercle (12), lesdites articulation principale (22) et secondaire (24, 48) étant disposées à des distances radiales différentes par rapport à l'axe (A) dudit diaphragme (14) de manière que ce diaphragme (14) bascule autour de l'articulation principale (22) et/ou de l'articulation secondaire (24, 48) pendant au moins une partie de la phase de mouvement dudit embrayage. 2. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite articulation secondaire (24, 48) comprend une rondelle élastique (34, 50), de préférence du type rondelle Belleville, montée sur un moyen formant support (28) fixe par rapport audit couvercle (12). 3. Embrayage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins une articulation secondaire (24) est située, par rapport à l'axe (A) dudit diaphragme (14), radialement à l'intérieur de ladite articulation principale (22). 4. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une articulation secondaire (48) est située, par rapport à l'axe (A) dudit diaphragme (14), radialement à l'extérieur de ladite articulation principale (22). 5. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite articulation principale (22) comprend un jonc (46) porté par un moyen formant support (28), fixé audit couvercle au moyen d'une pluralité de rivets (30). 6. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite articulation principale (22) comprend un bossage (42) formé dans ledit moyen formant support (28). 7. Embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bossage (42) est réalisée par estampage ou par usinage. 8. Embrayage selon la revendication 2 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite rondelleélastique (34, 50) formant l'articulation secondaire comporte des évidements (43) qui forment des passages pour les rivets (30) à travers ladite rondelle élastique (34, 50).