Brevet FR3011300A1 — publié le 20150403

Plateau de pression intercalaire pour un embrayage à friction L'invention concerne un plateau de pression 5 intercalaire pour un embrayage à friction, en particulier pour un véhicule automobile. Des embrayages à friction sont connus dans l'état de la technique, lesquels comportent un plateau de 10 pression intercalaire disposé entre des disques de friction, et transmettent un couple aux disques de friction sur la jonction à friction suite à un serrage notamment par un plateau de pression. Un sens de couple inversé est également transmissible des disques de 15 friction au plateau de pression intercalaire. Dans l'état de la technique, un tel plateau de pression intercalaire est fabriqué sous la forme d'un élément en fonte, lequel s'avère toutefois critique en matière de contraintes thermiques et de résistance à l'éclatement. 20 Partant de là, la présente invention vise à éliminer au moins partiellement les inconvénients connus dans l'état de la technique. Ce problème est résolu par les caractéristiques du plateau de pression 25 intercalaire décrit ci-après et par les modes de réalisation avantageux exposés ci-après. L'invention concerne un plateau de pression intercalaire pour un embrayage à friction, présentant 30 une première surface de friction et une deuxième surface de friction, chacune des surfaces de friction étant prévue pour transmettre un couple par friction avec un disque de friction correspondant, caractérisé en ce que le plateau de pression intercalaire est 35 constitué d'au moins un élément annulaire en tôle. Le plateau de pression intercalaire est prévu pour être disposé entre des disques de friction d'un embrayage à friction, pour contribuer à une transmission d'un couple. Le plateau de pression intercalaire est p. ex. accroché à cet effet dans une cloche d'embrayage, alors que les disques de friction sont raccordés à au moins un arbre de sortie. La force de friction transmise par serrage entre le plateau de pression intercalaire et les disques de friction environnants rend possible la transmission d'un couple du plateau de pression intercalaire au disque de friction ou inversement. A cet effet, le plateau de pression intercalaire présente une première surface de friction et une deuxième surface de friction, les surfaces de friction étant disposées chacune sur une face du plateau de pression intercalaire de manière en étant opposées l'une à l'autre. Le plateau de pression intercalaire proposé ici est avantageusement constitué d'au moins un élément annulaire en tôle. En d'autres termes, l'élément annulaire n'est pas une pièce en fonte. De manière particulièrement avantageuse, l'élément annulaire est découpé à la presse dans une tôle ou découpé de toute autre manière dans un matériau de tôle, p. ex. au moyen d'un laser, si bien que l'élément annulaire pourra être produit en peu de phases de fabrication. De manière particulièrement avantageuse, le ou les éléments annulaires sont fabriqués par découpe à la presse, d'autres saillies, évidements et traversées - la totalité de ceux-ci étant préférentiellement réalisés simultanément. Un tel matériau de tôle est moins critique en matière de contraintes thermiques et de plus il ne risquera pas de casser. En outre, l'élément annulaire en tôle présente l'avantage qu'aucun usinage complémentaire ne sera exigé, comme cela est généralement le cas pour une ébauche en fonte à surface rugueuse. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse du plateau de pression intercalaire, le plateau de pression intercalaire présente au moins une patte prévue pour être raccordée solidairement en rotation à un couvercle d'embrayage au moins. Suivant cette forme d'exécution avantageuse, au moins une patte est prévue, intégrée au plateau de pression intercalaire constitué d'au moins un élément annulaire, de telle manière que le plateau de pression intercalaire peut être raccordé solidairement en rotation à un couvercle de l'embrayage à friction. Pour le raccordement au couvercle d'embrayage, un élément élastique tel qu'un ressort à lame pourra être utilisé de manière particulièrement avantageuse, lequel permettra une mobilité axiale du plateau de pression intercalaire tout en fixant en rotation le plateau de pression intercalaire. Alors que pour une pièce en fonte, tout élément additionnel suppose un coût de fonte supérieur (conduction thermique du matériau liquide, arrondis, contre-dépouilles, sorties de gaz et autres facteurs à prendre en compte), la fabrication d'un élément annulaire avec une patte complémentaire n'implique pratiquement aucun nouveau coût par rapport à un élément annulaire sans patte. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse du plateau de pression intercalaire, la première surface de friction est formée par un premier élément annulaire séparé et la deuxième surface de friction par un deuxième élément annulaire séparé.35 Le recours à au moins deux éléments annulaires séparés pour produire la première surface de friction et la deuxième surface de friction permet de réaliser le plateau de pression intercalaire avec des éléments annulaires relativement minces qui restent facilement usinables, tout en obtenant une dissipation ou une absorption de chaleur suffisante, voire très satisfaisante en raison d'un volume suffisant des deux éléments annulaires. Un espacement pourra également être prévu pour obtenir un effet de refroidissement supplémentaire entre le premier élément annulaire séparé et le deuxième élément annulaire séparé, permettant le passage d'un fluide de refroidissement tel que de l'air. Les éléments annulaires pourront notamment être fabriqués en un matériau de tôle jusqu'à 5 mm d'épaisseur, si bien que le plateau de pression intercalaire atteindra une épaisseur totale de 10 mm qui est l'épaisseur usuelle d'un plateau de pression en fonte. La fonte jusqu'à 5 mm d'épaisseur peut être facilement travaillée avec des outils de découpe et de déformation à froid. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse du plateau de pression intercalaire, les éléments annulaires présentent des éléments de synchronisation qui ont prise les uns sur les autres, au moyen desquels le premier élément annulaire peut être raccordé solidairement en rotation au deuxième élément. Les éléments de synchronisation ayant prise les uns sur les autres sont prévus pour raccorder l'un à l'autre et solidairement en rotation les deux éléments annulaires comme précédemment décrit. Il est ainsi possible de ne prévoir qu'un seul raccordement aux composants, tout en entraînant solidairement en rotation l'autre élément annulaire. D'autre part, un mouvement de rotation du premier élément annulaire peut être transmis au deuxième élément annulaire avec un faible jeu, sans que le premier élément annulaire et le 5 deuxième élément annulaire aient à être raccordés de manière coûteuse, p. ex. par soudage. Un tel élément de synchronisation pourra notamment être réalisé avec des reliefs et des évidements correspondants, qui seront disposés de telle manière que les éléments annulaires 10 seront assemblés par emboîtement, de préférence sans jeu. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse du plateau de pression intercalaire, les éléments de 15 synchronisation sont des languettes qui, préférentiellement façonnées à froid, sont formées chacune d'un seul tenant à partir d'un élément annulaire correspondant. 20 La réalisation de languettes rend la fabrication des éléments de synchronisation particulièrement aisée, puisque les languettes peuvent être directement produites par découpe ou emboutissage de l'élément annulaire, avant de recevoir, ou tout en recevant leur 25 forme définitive sans autre traitement thermique. Les languettes peuvent en l'occurrence être disposées décalées les unes par rapport aux autres, de manière à pouvoir s'engager chacune dans l'espace ménagé entre deux languettes de l'autre élément annulaire. Les 30 languettes pourront aussi être bloquées les unes contre les autres de manière à synchroniser les éléments annulaires sans jeu. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse du 35 plateau de pression intercalaire, le premier élément annulaire et le deuxième élément annulaire sont géométriquement identiques. La réalisation du premier élément annulaire et du 5 deuxième élément annulaire comme pièces géométriquement identiques permet de fabriquer les éléments formant le plateau de pression intercalaire avec un seul outil, tel qu'un outil de découpe. Ceci présente en outre l'avantage que les éléments annulaires du plateau de 10 pression intercalaire ont un comportement sensiblement identique, et donc d'éviter (pratiquement) une déformation du plateau de pression intercalaire en raison de variations de température. 15 Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un embrayage à friction avec un axe de rotation pour le raccordement amovible d'un arbre de sortie à une transmission, comportant au moins un groupe de friction avec un plateau de pression, avec une 20 pluralité de disques de friction et avec au moins un plateau de pression intercalaire selon la description ci-dessus, un couple étant transmissible au moyen du groupe de friction en état de serrage. 25 L'embrayage à friction est prévu pour l'application réversible un couple d'un arbre de sortie à une transmission et inversement. Ceci est généralement obtenu par le ou les groupes de friction. L'arbre de sortie est généralement un arbre qui doit 30 appliquer de manière réversible un couple d'une unité motrice, telle qu'un moteur à combustion interne ou un moteur électrique, à une transmission, d'un véhicule automobile p. ex. L'embrayage à friction est intercalé à cet effet, au moins un groupe de friction pouvant 35 transmettre un couple en état de serrage, au moyen d'au moins un plateau de pression, d'une pluralité de disques de friction et avec au moins un plateau de pression intercalaire en raison de la force de friction entre le plateau de pression, les disques de friction et le ou les plateaux de pression intercalaire. Si le plateau de pression, les disques de friction et le plateau de pression intercalaire sont desserrés l'un de l'autre, aucun couple n'est transmis, ou alors seulement un faible couple. Un plateau de pression intercalaire permet au minimum de doubler la surface de friction du groupe de friction, pour une élongation axiale réduite de l'embrayage à friction. Le plateau de pression intercalaire sollicité sur ses deux faces subit toutefois une contrainte thermique élevée. Pour résister à celle-ci, il est conventionnellement recouru à des plaques en fonte qui peuvent être très épaisses et donc présenter une masse thermique très élevée. Mais des crêtes de température locales et des défauts du matériau peuvent rendre la plaque en fonte inutilisable au fil du temps. Un usinage avec enlèvement de copeaux des surfaces de friction est en outre nécessité. Pour certaines applications, des plateaux de pression intercalaires minces sont suffisants, ou un usinage d'un matériau de tôle épais (de plus de 5 mm) est justifié. Beaucoup plus simplement, l'épaisseur fréquemment exigée de 10 mm env. peut toutefois être obtenue par réalisation du plateau de pression intercalaire avec deux éléments annulaires. Aucun usinage avec enlèvement de copeaux n'est alors exigé et il est possible de recourir aux procédés de fabrication les plus économiques tels que la découpe à la presse ou par laser. De plus, un plateau de pression intercalaire en tôle ne risque pas de casser. Suivant une autre forme d'exécution avantageuse de l'embrayage à friction, le ou les plateaux de pression intercalaires sont raccordés solidairement en rotation au couvercle d'embrayage par au moins un ressort à lame. Le recours à un ressort à lame pour raccorder le plateau de pression intercalaire permet d'obtenir un assemblage solidaire en rotation du plateau de pression intercalaire avec le couvercle d'embrayage, le plateau de pression intercalaire étant simultanément librement déplaçable en direction axiale. Le ressort à lame peut en outre être monté en étant pré-contraint pour qu'il facilite un desserrage du plateau de pression intercalaire et d'autres éléments du groupe de friction. Ici aussi, un avantage du plateau de pression intercalaire est que la zone de raccordement pour le ressort à lame n'ait pas besoin d'être usinée, comme cela serait le cas pour un plateau de pression intercalaire en fonte. l'invention porte aussi composants similaires d'embrayage. Il est ici souligné que sur le raccordement à des tels que le couvercle Suivant un autre aspect de l'invention, il est également proposé un véhicule automobile comprenant une unité de transmission avec un arbre de sortie, une transmission et un embrayage à friction selon la description ci-dessus, pour le raccordement amovible de l'arbre de sortie à la transmission. La plupart des véhicules automobiles sont aujourd'hui pourvus d'une traction avant et l'unité 35 motrice, telle qu'un moteur à combustion interne ou un moteur électrique, y est préférentiellement disposée devant l'habitacle et transversalement au sens de conduite principal. Un tel agencement permet justement un encombrement particulièrement réduit et il est par conséquent très avantageux de recourir à un embrayage à friction de construction compacte. Le besoin de compacité est encore plus grand dans des véhicules relevant de la catégorie des petites voitures suivant la classification européenne. Les agrégats présents dans une voiture particulière de la classe des petites voitures ne sont pas de dimensions sensiblement réduites par rapport à ceux de voitures de classes supérieures. Pourtant, l'espace de construction disponible dans les petites voitures est sensiblement moindre. Le plateau de pression intercalaire décrit ci-dessus permet une fabrication aisée et économique d'un embrayage à friction, le plateau de pression intercalaire ne pouvant pas devenir inutilisable suite à des contraintes thermiques, et surtout n'étant pas susceptible de casser. Les voitures particulières sont affectées à une classe de véhicules en fonction notamment de leurs dimensions, de leur prix, poids, puissance, cette définition étant en permanence susceptible d'être révisée en fonction des besoins du marché. Sur le marché nord-américain, les véhicules relevant de la classe petites et mini-voitures dans la classification européenne seront affectés à la catégorie Subcompact Car, et sur le marché britannique, à la classe Supermini, p. ex. la classe City Car. Une Volkswagen Fox ou une Renault Twingo sont des exemples de véhicules de la classe des mini-voitures. Une Alfa Romeo Mito, une Volkswagen Polo, une Ford Fiesta ou une Renault Clio sont des exemples de véhicules de la classe des petites voitures. Les caractéristiques individuelles exposées en sous-revendications peuvent être combinées suivant un ordre quelconque, technologiquement pertinent, et peuvent être complétées par des contenus explicites de la description et des détails des figures illustrant d'autres variantes d'exécution de l'invention. L'invention ainsi que son environnement technique seront décrits de manière détaillée ci-après en référence aux figures. Celles-ci illustrent des exemples d'exécution particulièrement avantageux, auxquels l'invention n'est toutefois pas restreinte. Il est à souligner notamment que les figures et en particulier les échelles de grandeur ne sont que schématiques. Les figures représentent : Fig. 1 : un embrayage à friction à plateau de pression intercalaire ; Fig. 2 : un élément annulaire ; Fig. 3 : un plateau de pression intercalaire ; et Fig. 4 : un véhicule automobile à embrayage à friction. La fig. 1 représente un embrayage à friction 2 avec un plateau de pression intercalaire 1 qui se compose d'un premier élément annulaire 7 et d'un deuxième élément annulaire 8. Avec le plateau de pression 17, le premier disque de friction 5 et le deuxième disque de friction 6 (et un plateau de réaction non représenté), le plateau de pression intercalaire 1 constitue un groupe de friction 16 de l'embrayage à friction 2. Le groupe de friction 16 est rotatif autour d'un axe de rotation 13 de l'embrayage à friction 2. Le plateau de pression intercalaire 1 est en l'occurrence fixé par une patte 9 à un couvercle d'embrayage 10 au moyen d'un ressort à lame 18, de manière solidaire en rotation tout en étant mobile axialement. La fig. 2 représente un premier élément annulaire 7 où une pluralité d'éléments de synchronisation 11 est formée autour de la première surface de friction 3, lesquels sont ici inclinés à la façon de languettes depuis la première surface de friction 3 vers le deuxième élément annulaire 8 (non représenté). Une pluralité de pattes 9 est en outre représentée, lesquelles sont adaptées à un assemblage avec un couvercle d'embrayage 10 (non représenté). La fig. 3 représente un plateau de pression intercalaire 1 qui se compose d'un premier élément annulaire 7 et d'un deuxième élément annulaire 8 assemblés solidairement en rotation au moyen d'un premier élément de synchronisation 11 et d'un deuxième élément de synchronisation 12. On reconnaît ici la configuration de la première surface de friction 3 du premier élément annulaire 7, vue du dessus dans cette figure, et de la deuxième surface de friction 4 du deuxième élément annulaire 8 sur la face inférieure non visible ici. Dans cet exemple, les deux éléments annulaires 7 et 8 comprennent en outre des pattes 9, adaptées à un assemblage avec un couvercle d'embrayage 10 (non représenté).35 La fig. 4 représente un véhicule automobile 19 avec une unité motrice 20 disposée transversalement par son axe de moteur 23 à l'axe longitudinal 22, devant l'habitacle 21. L'unité motrice 20 est ici représentée comme moteur à combustion interne, raccordé par un arbre de sortie 14 à une transmission 15 représentée de manière purement schématique, au moyen d'un embrayage à friction 2. Le plateau de pression intercalaire proposé ici permet de produire au moyen d'un procédé de fabrication simple un plateau de pression intercalaire économique, approprié pour une utilisation dans des embrayages à friction à couple élevé.15 Liste des signes de références 1 Plateau de pression intercalaire 2 Embrayage à friction 3 Première surface de friction 4 Deuxième surface de friction 5 Premier disque de friction 6 Deuxième disque de friction 7 Premier élément annulaire 8 Deuxième élément annulaire 9 Patte 10 Couvercle d'embrayage 11 Premier élément de synchronisation 12 Deuxième élément de synchronisation 13 Axe de rotation 14 Arbre de sortie 15 Transmission 16 Groupe de friction 17 Plateau de pression 18 Ressort à lame 19 Véhicule automobile 20 Unité motrice 21 Habitacle 22 Axe longitudinal 25 23 Axe du moteur REVENDICATIONS1. Plateau de pression intercalaire (1) pour un embrayage à friction (2), présentant une première 5 surface de friction (3) et une deuxième surface de friction (4), chacune des surfaces de friction (3, 4) étant prévue pour transmettre un couple par friction avec un disque de friction (5, 6) correspondant, caractérisé en ce que 10 le plateau de pression intercalaire (1) est constitué d'au moins un élément annulaire (7, 8) en tôle. 2. Plateau de pression intercalaire (1) selon la 15 revendication 1, où le plateau de pression intercalaire (1) présente au moins une patte (9) prévue pour être raccordée solidairement en rotation à un couvercle d'embrayage (10). 20 3. Plateau de pression intercalaire (1) selon la revendication 1 ou 2, où la première surface de friction (3) est formée par un premier élément annulaire (7) séparé et la deuxième surface de friction (4) par un deuxième élément annulaire (8) séparé. 25 4. Plateau de pression intercalaire (1) selon la revendication 3, où les éléments annulaires (7, 8) présentent des éléments de synchronisation (11, 12) qui ont prise les uns sur les autres, au moyen desquels le 30 premier élément annulaire (7) peut être raccordé solidairement en rotation au deuxième élément annulaire (8). 5. Plateau de pression intercalaire (1) selon la 35 revendication 4, où chaque élément de synchronisation(11, 12) est une languette qui, préférentiellement façonnée à froid, est formée d'un seul tenant à partir d'un élément annulaire (7, 8) correspondant. 6. Plateau de pression intercalaire (1) selon l'une des revendications 3 à 5, où le premier élément annulaire (7) et le deuxième élément annulaire (8) sont géométriquement identiques. 7. Embrayage à friction (2) avec un axe de rotation (13) pour le raccordement amovible d'un arbre de sortie (14) à une transmission (15), comportant au moins un groupe de friction (16) avec un plateau de pression (17), avec une pluralité de disques de friction (5, 6) et avec au moins un plateau de pression intercalaire (1) selon l'une des revendications précédentes, un couple étant transmissible au moyen du groupe de friction (16) en état de serrage. 8. Embrayage à friction (2) selon la revendication 7, où le ou les plateaux de pression intercalaires (1) sont raccordés solidairement en rotation au couvercle d'embrayage (10) par au moins un ressort à lame (18). 9. Véhicule automobile (19) comprenant une unité motrice (20) avec un arbre de sortie (14), une transmission (15) et un embrayage à friction (2) selon la revendication 7 ou 8.30