Brevet FR3007480A1 — publié le 20141226

La présente invention concerne un dispositif d'embrayage, notamment pour véhicule automobile. La demande de brevet DE 10 2006 028 552 divulgue un dispositif d'embrayage comportant un volant fixé à l'extrémité d'un vilebrequin d'un moteur thermique, servant de plateau de réaction, et un plateau de pression mobile par rapport au plateau de réaction entre une position rapprochée desdits plateaux, dans laquelle lesdits plateaux serrent un disque de friction, et une position écartée desdits plateaux, dans laquelle lesdits plateaux libèrent le disque de friction. Ce dernier est couplé en rotation à un moyeu central, par l'intermédiaire de moyens d'amortissement à ressorts. Le moyeu central comporte des cannelures coopérant avec des cannelures complémentaires d'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Le moyeu est en outre équipé de moyens d'amortissement pendulaires. Ces derniers comportent un support dont la périphérie radialement interne est fixée au moyeu et dont la partie radialement externe est équipée de masses pendulaires mobiles par rapport au support. De tels moyens d'amortissement pendulaires permettent d'amortir et d'absorber les vibrations et les acyclismes de rotation du moteur. Le disque de friction est équipé de garnitures destinées à frotter contre le plateau de pression et contre le plateau de réaction. Ces garnitures s'usent en fonctionnement, ce qui modifie la position du disque de friction et, par conséquent, celle du moyeu auquel il est lié. Ainsi, dans un tel cas, la position des moyens d'amortissement pendulaires est également variable au cours du temps, notamment en fonction de l'usure desdites garnitures. Par ailleurs, le montage du moyeu sur l'arbre d'entrée de la boîte 30 de vitesses est réalisé avec jeu, ce qui permet un rotulage du moyeu par rapport à l'arbre, générant là encore une imprécision quant à la position réelle des moyens d'amortissement pendulaires en fonctionnement. Enfin, l'arbre peut fléchir dans des proportions non négligeables, lorsqu'il transmet un couple important. De telles imprécisions de positionnement obligent à concevoir des cavités relativement grandes pour loger les moyens d'amortissement, en vue d'éviter tout risque d'interférence ou de collision avec d'autres parties du dispositif d'embrayage. Cependant, dans un véhicule automobile par exemple, l'espace disponible pour loger le dispositif d'embrayage est relativement faible et 10 soumis à de nombreuses contraintes d'encombrement. Par ailleurs, le déplacement des moyens d'amortissement peut perturber leur efficacité ainsi que le fonctionnement du mécanisme d'embrayage lui-même (mauvaise libération du disque de friction, phénomènes de bruyance). 15 La demande de brevet DE 196 18 864 divulgue un dispositif d'embrayage dans lequel le support est monté de façon mobile en rotation sur le volant et est couplé en rotation au moyeu, par l'intermédiaire d'un organe de liaison riveté au moyeu. La liaison entre l'organe de liaison et le support des masses pendulaires est assurée par des moyens débrayables. 20 Une telle structure, outre son importante complexité, est également tributaire de la position axiale du moyeu. En effet, en fonctionnement, l'usure des garnitures du disque de friction, le phénomène de rotulage du moyeu par rapport à l'arbre et le phénomène de flexion de l'arbre provoquent un déplacement de l'organe de liaison pouvant affecter 25 le fonctionnement des moyens débrayables et, par conséquent, l'efficacité des masses pendulaires. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes. A cet effet, elle propose un dispositif d'embrayage comportant un 30 volant destiné à être fixé à un arbre d'entrée, tel par exemple qu'un vilebrequin, et un moyeu destiné à être couplé en rotation à un arbre de sortie, tel par exemple qu'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, un mécanisme d'embrayage permettant de coupler ou découpler en rotation le volant et le moyeu, des moyens d'amortissement comportant un support équipé de masses pendulaires mobiles par rapport audit support, le support étant monté de façon mobile en rotation sur le volant, les moyens d'amortissement comportant un organe de liaison couplé en rotation au moyeu, caractérisé en ce que l'organe de liaison est mobile axialement en translation par rapport au moyeu. L'organe de liaison étant déplaçable en translation par rapport au moyeu, et non fixé à celui-ci (par exemple par rivetage comme dans le cas de l'art antérieur), les positions du support, des masses pendulaires ou de l'organe de liaison des moyens d'amortissement ne sont pas modifiées en fonctionnement. On préserve ainsi l'efficacité des moyens d'amortissement et du mécanisme d'embrayage. La structure du dispositif selon l'invention est en outre relativement simple. Il est également possible de réduire l'encombrement du dispositif d'embrayage, pour les raisons évoquées précédemment. Selon une caractéristique de l'invention, l'organe de liaison comporte des cannelures coopérant avec des cannelures complémentaires 20 du moyeu. La liaison par cannelures permet un couplage en rotation et autorise un déplacement en translation axial. Selon une caractéristique de l'invention, le volant comporte un rebord annulaire autour duquel est monté le support, par l'intermédiaire 25 d'un palier. En outre, le support peut comporter une première partie annulaire, radialement interne, montée de façon pivotante sur le volant, et une seconde partie annulaire, radialement externe, fixée à la première partie et sur laquelle sont montées les masses pendulaires. 30 De plus, l'organe de liaison peut être formé par au moins une pièce distincte du support et fixée au support. Ces caractéristiques permettent de simplifier la réalisation et le montage des différents éléments des moyens d'amortissement pendulaires. Dans ce cas, l'organe de liaison peut comporter une tôle s'étendant radialement entre le support et le moyeu, de manière à réduire la masse non utile des moyens d'amortissement pendulaires ainsi que leur encombrement. L'utilisation d'une tôle, de préférence flexible, permet en outre d'éviter que les phénomènes de flexion de l'arbre de sortie et de rotulage du moyeu en fonctionnement affectent l'efficacité des masses pendulaires. Selon une forme de réalisation de l'invention, les cannelures de l'organe de liaison sont formées directement sur la tôle, par exemple par emboutissage. Bien entendu, les cannelures peuvent également être formées sur une pièce distincte de la tôle, telle par exemple qu'une bague, fixée à la périphérie radialement interne de la tôle. De préférence, la périphérie radialement interne de l'organe de liaison, couplée au moyeu, est située axialement en regard de la partie du support équipée des masses pendulaires. Ceci permet de réduire l'encombrement axial de l'ensemble. Avantageusement, le volant comporte une première partie, dite amont, destinée à être fixée à l'arbre d'entrée, autour de laquelle est monté le support équipé des masses pendulaires, une seconde partie, dite aval, fixée à la première partie et délimitant avec cette dernière une cavité annulaire dans laquelle sont logés, au moins en partie, le support et les masses pendulaires. Dans ce cas, le mécanisme d'embrayage peut comporter un plateau de pression mobile par rapport à un plateau de réaction, lesdits plateaux de pression et de réaction étant aptes à serrer ou libérer un disque de friction couplé en rotation au moyeu, le plateau de réaction étant formé par la seconde partie du volant.30 Par ailleurs, le disque de friction peut être couplé au moyeu par l'intermédiaire de moyens d'amortissement et/ou de moyens de pré-amortissement. Des moyens de pré-amortissement sont notamment connus de la demande de brevet FR 2 984 982, au nom de la Demanderesse. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'embrayage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une partie du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue du détail III de la figure 1, - la figure 4 est de détail illustrant les cannelures de l'organe de liaison du dispositif selon l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective de l'organe de liaison et du moyeu. Les figures 1 à 4 illustrent une forme de réalisation d'un dispositif d'embrayage 1 selon l'invention. Celui-ci comporte un volant 2, situé à l'amont sur la figure 1, comportant une première partie 3 annulaire et une seconde partie 4 annulaire. La première partie 3 comporte une portion radiale 5 dont la périphérie radialement interne comprend des trous 6 de passage de vis 7 servant à la fixation du volant 2 sur l'extrémité aval d'un vilebrequin 8 d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Un rebord annulaire 9 s'étend axialement vers l'aval depuis la surface aval de la partie radiale 5. Ce rebord 9 comporte une surface radialement externe 10 qui est cylindrique. La périphérie radialement externe de la partie radiale 5 porte une couronne dentée 11 et est prolongée par un rebord cylindrique 12 s'étendant vers l'aval, lui-même prolongé par une partie en saillie 13, annulaire et radialement externe. La seconde partie 4 comporte une partie radiale 14, dont la périphérie radialement externe est prolongée par un rebord cylindrique 15 s'étendant vers l'aval. La face radiale amont de la seconde partie 4 comporte une zone périphérique externe annulaire en creux 16 qui reçoit la partie en saillie annulaire 13 de la première partie 3. En outre, l'extrémité libre plane du rebord 12 est en appui sur la face radiale amont de la seconde partie 4. Les deux parties 3, 4 du volant 2 sont fixées l'une à l'autre, à leur périphérie radialement externe, par l'intermédiaire de vis 17. Les vis 17 servent également à la fixation d'un couvercle 18 en forme de cloche, fixé en aval de la seconde partie 4 du volant 2, le volume interne du couvercle 18 servant à loger, au moins en partie, un mécanisme d'embrayage 19. La seconde partie 4 du volant 2 comporte une surface aval radiale 20 servant à l'appui des garnitures 21 d'un disque de friction 22 du mécanisme d'embrayage 19. Cette seconde partie 4 forme ainsi un plateau de réaction du mécanisme d'embrayage 19. Le disque de friction 22 est relié à un moyeu central 23, par l'intermédiaire de moyens d'amortissement à ressorts 24, et de moyens de pré-amortissement à ressorts 25. La structure de ces moyens d'amortissement 24 et de pré-amortissement 25 ne sera pas détaillée ici et est connue de l'art antérieur, notamment de la demande de brevet FR 2 984 982 au nom de la Demanderesse. Le moyeu 23 comporte des cannelures internes 26, coopérant avec des cannelures externes d'un arbre d'entrée 27 d'une boîte de vitesses, également appelé arbre de sortie du dispositif d'embrayage 1. Le mécanisme d'embrayage 19 comporte en outre un plateau de pression 28, mobile en translation axiale par rapport au plateau de réaction 4, entre une position rapprochée du plateau de réaction 4, dans laquelle lesdits plateaux 4, 28 serrent le disque de friction 22 (position embrayée), et une position écartée desdits plateaux 4, 28, dans laquelle lesdits plateaux 4, 28 libèrent le disque de friction 22 (position débrayée). Les plateaux 4, 28, le couvercle 18 et le volant 2 sont couplés en rotation les uns avec les autres. Le déplacement du plateau de pression 28 est actionné par l'intermédiaire d'un diaphragme 29, en appui sur le couvercle 18 au niveau de zones 30, comme cela est bien connu en soi. Conformément à l'invention, le dispositif d'embrayage 1 comporte des moyens d'amortissement pendulaires 31 comprenant un support constitué d'une première partie 32, radialement interne, et d'une seconde partie 33, radialement externe, fixées l'une à l'autre par l'intermédiaire de rivets 34. La première partie 3 du volant 2 comporte des trous 40 servant au passage d'un outil de rivetage, pour la mise en place des rivets 34. La première partie 32 est montée pivotante autour de la surface externe 10 du rebord 9 de la première partie 3 du volant 2, par l'intermédiaire d'un palier, tel par exemple qu'un roulement à billes 35. La seconde partie 33 s'étend radialement et sert au montage de masses pendulaires 36. Plus particulièrement, les masses 36 sont montées par paires, les masses 36 d'une même paire étant montées en regard l'une de l'autre et de part et d'autre de la seconde partie 33 du support. Les masses 36 comportent des trous oblongs 37 en forme d'arc, dans lesquels sont engagées les extrémités de rouleaux 38 (figure 2). Les zones médianes des rouleaux 38 sont engagées dans des trous oblongs 39 en forme d'arc de la seconde partie 33 du support. D'autres types de montage, connus de l'homme du métier, peuvent également être utilisés afin de monter les masses pendulaires 36 sur le support 32, 33. Lors de la rotation du support 32, 33, les masses 36 sont ainsi animées d'un mouvement pendulaire par rapport au support 32, 33, les trajectoires des masses 36 étant notamment dépendantes des formes des trous oblongs 37, 39. Un organe de liaison 41 relie le support 32, 33 à l'arbre d'entrée 27 de la boîte de vitesses. Cet organe de liaison 41, mieux visible à la figure 5, se présente sous la forme d'une tôle métallique 42 fine et flexible, d'épaisseur comprise entre 0,4 et 1,5 mm. La périphérie radialement 5 externe de la tôle 42 comporte des trous 43 permettant le passage des rivets 34, de manière à fixer la tôle 42 sur le support 32, 33. La périphérie radialement interne de la tôle 42 comporte un rebord 44 s'étendant axialement vers l'amont, dans lequel des cannelures 45 sont formées, par exemple lors de l'emboutissage de la tôle 42. Les cannelures 45 de la tôle 10 42 coopèrent avec des cannelures complémentaires 46 du moyeu 23. Le rebord 44 de la tôle 42 est situé axialement en regard du support 32, 34 et des masses pendulaires 36. Une telle position du rebord 44 comportant les cannelures 45 est permise par la forme de la tôle 42, cette dernière comportant des zones 47 s'étendant axialement de façon à contourner 15 notamment le rebord 9 et le palier 35. La forme de la tôle 42 permet également de compenser, par déformation, les phénomènes précités de flexion de l'arbre 27 et de rotulage du moyeu 23. Par ailleurs, la liaison par cannelures 45, 46 autorise un déplacement axial de la tôle 42 par rapport au moyeu 23. La tôle 42 comporte en outre des trous 48 permettant le 20 passage des vis 7. En fonctionnement, la rotation du vilebrequin 8 entraîne celle de l'arbre 27, en position embrayée du mécanisme d'embrayage 19. Lors des phases de débrayage (changement du rapport de vitesses, par exemple), les vitesses de rotation de l'arbre 27 et du volant 2 peuvent être différentes 25 l'une de l'autre. Dans tous les cas, la rotation du moyeu 23 entraîne la rotation du support 32, 33 équipé des masses pendulaires 36, par l'intermédiaire de l'organe de liaison 41. Le moyeu 23 étant déplaçable en translation par rapport à l'organe de liaison 41, l'efficacité des moyens d'amortissement pendulaires 31 n'est pas affectée par un déplacement du 30 moyeu 23, dû notamment à une usure des garnitures 21 du disque de friction 22. Par ailleurs, le caractère flexible de la tôle 42 permet d'éviter que les phénomènes de flexion de l'arbre 27 ou de rotulage du moyeu 23 affectent le comportement et l'efficacité des moyens d'amortissement pendulaires 31. REVENDICATIONS1. Dispositif d'embrayage (1) comportant un volant (2) destiné à être fixé à un arbre d'entrée, tel par exemple qu'un vilebrequin (8), et un moyeu (23) destiné à être couplé en rotation à un arbre de sortie, tel par exemple qu'un arbre d'entrée (27) d'une boîte de vitesses, un mécanisme d'embrayage (19) permettant de coupler ou découpler en rotation le volant (2) et le moyeu (23), des moyens d'amortissement (31) comportant un support (32, 33) équipé de masses pendulaires (36), mobiles par rapport audit support (32 , 33), le support (32, 33) étant monté de façon mobile en rotation sur le volant (2), les moyens d'amortissement (31) comportant un organe de liaison (41) couplé en rotation au moyeu (23), caractérisé en ce que l'organe de liaison (41) est mobile axialement en translation par rapport au moyeu (23). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de liaison (41) comporte des cannelures (45) coopérant avec des cannelures (46) complémentaires du moyeu (23). 3. Dispositif d'embrayage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le volant (2) comporte un rebord annulaire (9) autour duquel est monté le support (32, 33), par l'intermédiaire d'un palier (35). 4. Dispositif d'embrayage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support comporte une première partie (32) annulaire, radialement interne, montée de façon pivotante sur le volant (2), et une seconde partie (33) annulaire, radialement externe, fixée à la première partie (32) et sur laquelle sont montées les masses pendulaires (36). 5. Dispositif d'embrayage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de liaison (41) est formé par au moins une pièce distincte du support (32, 33) et fixée au support (32, 33). 6. Dispositif d'embrayage (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de liaison (41) comporte une tôle (42) s'étendant radialement entre le support (32, 33) et le moyeu (23). 7. Dispositif d'embrayage (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les cannelures (45) de l'organe de liaison (41) sont formées directement sur la tôle (42). 8. Dispositif d'embrayage (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la périphérie radialement interne (44) de l'organe de liaison (41), couplée au moyeu (23), est située axialement en regard de la partie (33) du support (32, 33) équipée des masses pendulaires (36). 9. Dispositif d'embrayage (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le volant (2) comporte une première partie (3), dite amont, destinée à être fixée à l'arbre d'entrée (8), autour de laquelle est monté le support (32, 33) équipé des masses pendulaires (36), une seconde partie (4), dite aval, fixée à la première partie (3) et délimitant avec cette dernière une cavité annulaire dans laquelle sont logés, au moins en partie, le support (32, 33) et les masses pendulaires (36). 10. Dispositif d'embrayage (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme d'embrayage (19) comporte un plateau de pression (28) mobile par rapport à un plateau de réaction (4), lesdits plateaux de pression (28) et de réaction (4) étant aptes à serrer ou libérer un disque de friction (22) couplé en rotation au moyeu (23), le plateau de réaction étant formé par la seconde partie (4) du volant (2). 11. Dispositif d'embrayage (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le disque de friction (22) est couplé au moyeu par l'intermédiaire de moyens d'amortissement (24) et/ou de moyens de pré-amortissement (25).