Brevet FR2886997A1 — publié le 20061215

La présente invention se rapporte à un embrayage à diaphragme poussé comprenant une articulation de diaphragme à compensation de jeux. Un tel embrayage, utilisé notamment dans le domaine automobile, comprend typiquement un couvercle, un plateau de pression, un diaphragme monté précontraint entre le couvercle et le plateau de pression, et des moyens d'articulation de ce diaphragme par rapport au couvercle. En position embrayée, le diaphragme exerce sur le plateau de pression des efforts suffisants pour bloquer le disque d'embrayage et permettre ainsi la transmission du couple du moteur à la boîte de vitesses. En position débrayée, la périphérie du diaphragme est écartée du plateau de pression, lequel s'éloigne alors du disque d'embrayage sous l'effet de moyens de rappel élastique, permettant ainsi 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, les moyens d'articulation du diaphragme par rapport au couvercle avaient tendance à s'user (on parle de matage ) sous l'effet des mouvements répétés du diaphragme, et qu'il finissait ainsi par apparaître des jeux entre ces moyens d'articulation et le diaphragme. 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 du disque d'embrayage: 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 vitesse. Le document FR 2 548 301 divulgue un dispositif visant à résoudre ce problème: ce dispositif comprend des éléments de compensation de jeux en forme de coins, qui peuvent se déplacer radialement sous l'effet de la force centrifuge lorsque l'embrayage se trouve en position embrayée. De par leur forme de coins, ces éléments peuvent ainsi venir compenser les jeux qui apparaissent peu à peu du fait de l'usure (ou matage ) des moyens d'articulation du diaphragme par rapport au couvercle. Bien qu'assez satisfaisante, cette solution présente des inconvénients: en pratique, tous les éléments de compensation ne se déplacent pas exactement selon la même amplitude vers la périphérie du diaphragme, d'où il résulte que la compensation des jeux entre les moyens d'articulation et le diaphragme n'est pas uniforme et donc que les efforts imprimés au diaphragme par les moyens d'articulation lors du débrayage sont inégalement répartis. Ces écarts d'efforts fatiguent le diaphragme de manière prématurée, nuisent à l'homogénéité du contact entre la périphérie du diaphragme et le plateau de pression et, d'une manière générale, diminuent la longévité de l'embrayage. La présente invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient. On atteint ce but de l'invention avec un embrayage à diaphragme poussé, comprenant un couvercle, un plateau de pression, un diaphragme monté précontraint entre ledit couvercle et ledit plateau de pression, et des moyens d'articulation dudit diaphragme par rapport audit couvercle, ces moyens d'articulation étant du type à compensation de jeux et comprenant: - une couronne fixe par rapport audit couvercle, située entre ledit plateau de pression et ledit diaphragme, - une contre-couronne montée libre entre ladite couronne et ledit diaphragme, lesdites couronne et contre-couronne étant munies respectivement de rampes et contre-rampes faiblement inclinées par rapport au plan moyen desdites couronne et contre-couronne, - des moyens de rappel élastique tendant à faire pivoter ladite contre-couronne par rapport à ladite couronne dans un sens où, sous l'effet du glissement desdites contre-rampes sur lesdites rampes, ladite contre-couronne s'éloigne axialement de ladite couronne, de manière que ladite contre-couronne demeure en appui contre ledit diaphragme quelle que soit l'usure infligée par ce diaphragme à cette contre- couronne. Grâce à la présence de la couronne et de sa contre-couronne associée, on obtient un dispositif permettant de répartir de manière homogène la compensation des jeux entre les moyens d'articulation et le diaphragme. On s'affranchit de la sorte des inégalités de répartition de compensation inhérentes au dispositif de la technique antérieure. Suivant une caractéristique optionnelle de la présente invention, lesdites rampes et contre-rampes forment un angle compris entre 1 et 10 degrés par rapport audit plan moyen, et de préférence d'environ 3 degrés. Une telle pente est adaptée pour éviter que lors du passage à la position débrayée, où le diaphragme appuie fortement sur la contre-couronne, celleci ne se rapproche axialement de la couronne. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de la présente invention: lesdits moyens élastiques sont agencés de manière à travailler en extension, - lesdits moyens élastiques sont agencés de manière à travailler en compression, - lesdits moyens élastiques comprennent une pluralité de ressorts interposés entre ladite couronne et ladite contrecouronne, - lesdits ressorts sont reliés auxdites couronne et contrecouronne par l'intermédiaire de plots de fixation, - lesdits moyens élastiques sont répartis régulièrement, ou par groupes réguliers, sur lesdites couronne et contre-couronne. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la planche de dessins ci-annexée, sur laquelle: - la figure 1 représente une section axiale d'un embrayage conforme à l'invention, en position embrayée, - la figure 2 représente une vue en perspective éclatée d'une partie de cet embrayage, sur laquelle sont visibles des moyens de compensation de jeux de l'embrayage, - la figure 3 représente une vue en perspective des éléments de la figure 2, en position assemblée, et - la figure 4 représente une vue partielle selon la direction IV de la figure 3 des moyens de compensation de jeux de l'embrayage. On se reporte à présent à la figure 1 sur laquelle on voit que l'embrayage selon l'invention comprend un couvercle 1 relié par des moyen de fixation appropriés 3 à un volant d'inertie 5 lui-même monté sur l'arbre d'un moteur par exemple du type à combustion interne (non représenté). Entre le couvercle 1 le volant 5 sont disposés, dans cet ordre: un diaphragme 7, un dispositif de compensation de jeux 9, un plateau de pression 15 et un disque d'embrayage 17. Le diaphragme 7 est monté précontraint entre le couvercle 1 et la plateau de pression 15. Ce diaphragme comprend, à la manière d'une rondelle Belleville, d'une part une partie périphérique 19 pleine et d'autre part des doigts 21 qui s'étendent radialement vers l'intérieur du diaphragme à partir de la partie périphérique 19. Le dispositif de compensation de jeux 9 comprend une couronne 23 montée fixe par rapport au couvercle 1 par des moyens de fixation appropriés tels que des rivets 25 passant entre les doigts 21 du diaphragme 7 (voir figures 1 et 4 sur la figure 2, on a représenté un seul de ces rivets). Le dispositif de compensation de jeux 9 comprend également une contrecouronne 27 qui coopère avec la couronne 23. La couronne 23 et la contre-couronne 27 peuvent être obtenues par usinage ou emboutissage. En se reportant plus particulièrement aux figures 2 à 4, on peut voir que la périphérie de la couronne 23 et la contre-couronne 27 comportent respectivement des rampes 31 et contre-rampes 33 coopérant entre elles. Ces rampes et contre-rampes sont réparties de manière régulière à la périphérie de la couronne 23 et de la contre-couronne 27 et forment un angle a faible par rapport au plan moyen P du dispositif de compensation de jeux 9. L'angle a est de préférence situé dans une fourchette allant de 1 à 10 degrés et vaut de préférence environ 3 degrés (centigrades). La contre-couronne 27 est simplement interposée entre la partie périphérique 19 du diaphragme 7 et la couronne 23. En d'autres termes, lorsque la partie périphérique 19 du diaphragme 7 n'exerce pas d'effort sur la contre-couronne 27, celle-ci peut se mouvoir librement par rapport à la couronne 23. On se reporte à présent plus particulièrement aux figures 2 et 3 sur lesquelles on peut voir que des moyens élastiques tels que des ressorts 32 sont interposés entre la couronne 23 et la contre-couronne 27. Plus précisément, les deux extrémités de chaque ressort 32 sont respectivement fixées à un plot 34 solidaire de la couronne 23 et à un plot 35 solidaire de la contre-couronne 27. Une pluralité de pions de centrage 50, dont un seul est visible sur les figures 2 et 3, sont répartis régulièrement sur la couronne 23. Ces pions, qui peuvent par exemple être au nombre de trois, sont destinés à centrer la contre-couronne 27 par rapport à la couronne 23, de manière à assurer un appui homogène de cette contre-couronne contre le diaphragme 7 et une réduction du faux parallélisme du plateau de pression 15 lors d'un embrayage. De préférence, les ressorts 32 sont répartis de manière régulière sur la couronne 23 et la contre-couronne 27, ou par groupes réguliers, comme cela est représenté sur la figure 2 (3 groupes de trois ressorts). Les ressorts 32 sont agencés de manière que sous l'effet des forces de rappel qu'ils exercent, la contre-couronne 27 ait tendance à pivoter par rapport à la couronne 23 dans le sens qui a pour effet d'éloigner axialement la contre-couronne 27 de la couronne 23 sous l'effet du glissement des contre-rampes 33 sur les rampes 31. Deux variantes sont possibles: une variante où les ressorts 32 travaillent en traction, comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, et une variante non représentée dans laquelle les ressorts 32 travailleraient en compression. Le plateau de pression 15 comprend un épaulement 37 coopérant avec la partie périphérique 19 du diaphragme 7 et, à l'opposé de cet épaulement, une surface de frottement 39 (voir figure 1). Le plateau de pression 15 est mobile selon la direction de l'axe A de l'embrayage. Le disque d'embrayage 17 supporte à sa périphérie des garnitures 41 susceptibles d'être pincées entre la surface de frottement 39 du plateau de pression 15 et le volant d'inertie 5. 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 selon l'invention est représenté en position embrayée. Dans cette position, un faible effort de poussée (appelé aussi effort résiduel), typiquement de l'ordre de 5 kg, est exercé sur les extrémités libres des doigts 21 du diaphragme 7. Dans ces conditions, et parce que le diaphragme 7 est précontraint entre le couvercle 1 et le plateau de pression 15, la partie périphérique 19 de ce diaphragme exerce sur l'épaulement 37 du plateau de pression des efforts permettant de pincer les garnitures 41 du disque d'embrayage 17 entre la surface de frottement 39 du plateau de pression et le volant d'inertie 5. On notera que l'on peut avantageusement prévoir que la partie périphérique 19 du diaphragme 7 prenne appui sur le couvercle 1 par l'intermédiaire d'un cordon ou jonc 43 formé ou non de matière avec ce couvercle. Lorsque l'embrayage selon l'invention se trouve dans cette position embrayée, la partie périphérique 19 du diaphragme 7 n'exerce aucun effort axial sur la contre-couronne 27. Ainsi, sous l'action des ressorts 32, cette contre-couronne 27 peut pivoter par rapport à la couronne 23 et donc, sous l'effet du glissement des contre-rampes 33 sur les rampes 31, s'éloigner axialement de cette couronne, en direction de la partie périphérique 19 du diaphragme 7. Lors d'un débrayage, des efforts de poussée axiale F (voir figure 1) sont exercés sur les extrémités libres des doigts 21 du diaphragme 7. Ce faisant, la partie périphérique 19 du diaphragme 7 prend appui sur la contre-couronne 27 et l'on obtient de cette manière un effet de levier par lequel le bord libre 45 du diaphragme 7 se rapproche du couvercle 1, comme cela est indiqué par la flèche D de la figure 1. En d'autres termes, la contre-couronne 27 permet, via la couronne 23 et les rivets 25, l'articulation du diaphragme 7 par rapport au couvercle 1. Ce faisant, et grâce à des moyens de rappels appropriés et non représentés, le plateau de pression 15 s'écarte des garnitures 41, ce qui permet de rompre la transmission du couple moteur au disque d'embrayage 17. Pendant cette opération de débrayage, les efforts axiaux exercés par la partie périphérique 19 du diaphragme 7 sur la contre-couronne 27 sont considérables. Toutefois, en raison de la faible pente des rampes 31 et contre-rampes 33, ces efforts axiaux ne parviennent pas à provoquer une rotation de la contre-couronne 27 par rapport à la couronne 23 dans le sens qui serait susceptible de rapprocher axialement cette contre-couronne de cette couronne. On comprend donc à présent que le dispositif de compensation de jeux 9 permet, lorsque l'embrayage est en position embrayée, de rattraper les jeux pouvant apparaître entre la contre-couronne 27 et la partie périphérique 19 du diaphragme 7 du fait de l'usure (ou du matage ) de cette contre-couronne par cette partie périphérique 19. On comprend également que ce rattrapage de jeux est irréversible, c'est-àdire que lors d'une opération d'embrayage consécutive à ce rattrapage de jeux, la contre-couronne 27 reste dans la position axiale qu'elle a atteinte, ce qui permet de conserver, pour le bord libre 45 de la partie périphérique 19 du diaphragme 7, une course suffisante pour assurer le relâchement complet des garnitures 41 du disque d'embrayage 17 par le plateau de pression 15. On comprend que de par sa configuration annulaire, la contre-couronne 27 exerce, lors du débrayage, des efforts répartis de manière uniforme sur la partie périphérique 19 du diaphragme 7, et qu'ainsi la compensation de jeux est homogène. On s'affranchit de la sorte des inconvénients associés au dispositif de la technique antérieure, décrits dans le préambule de la présente description. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif. C'est ainsi que l'invention pourrait être incorporée à un mécanisme d'embrayage comportant un double volant amortisseur, et/ou un bi-disque et/ou un volant flexible, et /ou un mécanisme de rattrapage d'usure. REVENDICATIONS 1. Embrayage à diaphragme poussé, comprenant un couvercle (1), un plateau de pression (15), un diaphragme (7) monté précontraint entre ledit couvercle (1) et ledit plateau de pression (15), et des moyens (23, 25, 27) d'articulation dudit diaphragme (7) par rapport audit couvercle (1), ces moyens d'articulation étant du type à compensation de jeux et comprenant: - une couronne (23) fixe par rapport audit couvercle (1), située entre ledit plateau de pression (15) et ledit diaphragme (7), -une contre-couronne (27) montée libre entre ladite couronne (23) et ledit diaphragme (7), lesdites couronne (23) et contre-couronne (27) étant munies respectivement de rampes (31) et contre-rampes (33) faiblement inclinées par rapport au plan moyen (P) desdites couronne (23) et contrecouronne (27), - des moyens de rappel élastique (32) tendant à faire pivoter ladite contre-couronne (27) par rapport à ladite couronne (23) dans un sens où, sous l'effet du glissement desdites contre-rampes (33) sur lesdites rampes (31), ladite contre- couronne (27) s'éloigne axialement de ladite couronne (23), de manière que ladite contre-couronne (27) demeure en appui contre ledit diaphragme (7) quelle que soit l'usure infligée par ce diaphragme (7) à cette contre-couronne (27). 2. Embrayage selon la revendication 1, dans lequel lesdites rampes (31) et contre-rampes (33) forment un angle (a) compris entre 1 et 10 degrés par rapport audit plan moyen (P), et de préférence d'environ 3 degrés. 3. Embrayage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel lesdits moyens élastiques (32) sont agencés de manière à travailler en extension. 4. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits moyens élastiques sont agencés de manière à travailler en compression. 5. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens élastiques comprennent une pluralité de ressorts (32) interposés entre ladite couronne (23) et ladite contre-couronne (27). 6. Embrayage selon la revendication 5, dans lequel lesdits ressorts (32) sont reliés auxdites couronne (23) et contre-couronne (27) par l'intermédiaire de plots de fixation (34, 35). 7. Embrayage selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel lesdits moyens élastiques (32) sont répartis régulièrement, ou par groupes réguliers, sur lesdites couronne (23) et contre-couronne (27).