Brevet FR3076328A1 — publié le 20190705

Plateau de pression, mecanisme d'embrayage a friction comprenant ledit plateau de pression et procede de fabrication dudit plateau de pression [0001] L'invention se rapporte, de maniere generale, a un plateau de pression pour mecanisme d'embrayage a friction de vehicule automobile. [0002] Plus precisement, l'invention concerne un perfectionnement du plateau de pression d'un mecanisme d'embrayage a friction, un mecanisme d'embrayage equipe de ce plateau de pression et un procede de fabrication dudit plateau de pression. EXPOSE DE L'INVENTION [0003] Les embrayages concernes par l'invention comprennent, d'une part, un ensemble de friction a disques monte sur l'arbre d'entree de la boite de vitesses et, d'autre part, un mecanisme rotatif avec des composants a symetrie de revolution autour d'un axe de rotation du mecanisme. [0004] Ces composants sont constitues, notamment, d'un plateau de pression dont une premiere face assure le contact d'appui des disques de friction sur le volant moteur en position embrayee tandis que la seconde face porte un element en saillie axiale sur lequel vient en appui un diaphragme a effet de ressort monte de facon intercalaire entre le plateau de pression et un couvercle. [0005] Le diaphragme est actionne en son centre par une butee raccordee, via un circuit hydraulique, a la pedale d'embrayage. En position embrayee, le diaphragme se trouve en appui, a la fois, sur une saillie menagee dans le couvercle et sur la saillie axiale port& par le plateau de pression de sorte que le couple moteur est transmis a l'arbre de la boite de vitesse. [0006] La peripherie du plateau de pression est pourvue d'une serie d'elements en saillie radiale et angulairement equidistants destines a la fixation avec le couvercle par l'intermediaire de languettes de rappel. [0007] Le plateau de pression supporte, en outre, differents elements fonctionnels menages ou rapportes sur sa surface et cooperant avec des elements complementaires du mecanisme d'embrayage. 2 [0008] Les plateaux de pression traditionnels sont generalement realises sous forme d'un cylindre massif en fonte ou en tole d'acier dans laquelle on pratique la decoupe d'un orifice central pour former un anneau. [0009] Cependant, ces modes de realisation du plateau de pression necessitent 5 des operations d'usinage complexes et la decoupe de l'orifice central entraine, en outre, une perte de matiere qui est economiquement prejudiciable. [0010] Dans le DE102015225616, le plateau de pression est realise par l'assemblage de deux pieces constituees, respectivement, d'un disque massif et d'un cordon d'appui destine a l'appui du diaphragme. Le cordon est soude sur le disque ce 10 qui pose des problemes de positionnement et de tenue mecanique dans le temps. [0011] Par ailleurs, dans le DE102015206447, le plateau de pression est realise par soudure bord a bord des extremites longitudinales d'une bande metallique pour former un anneau sur lequel est ensuite pose et fixe le cordon d'appui du diaphragme. Ce mode de realisation implique une courbure de la bande qui entraine des risques de 15 dechirement et de deformations difficilement maltrisees de l'anneau, en particulier, a temperatures elevees, ainsi que des irregularites d'epaisseurs prejudiciables a la fiabilite et a la fonctionnalite ulterieure du plateau. [0012] Ces modes de realisation posent des problemes de mise en oeuvre et de manutention des pieces et necessitent aussi l'emploi d'outils industriels complexes et 20 onereux. [0013] L'invention vise a remedier a ces problemes techniques et a supprimer les defauts inherents aux plateaux anterieurs en proposant un plateau de pression dont le mode de realisation est simplifie en s'affranchissant de l'usinage d'une piece cylindrique massive. 25 [0014] Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'un plateau de pression pour mecanisme d'embrayage a friction pourvu d'un orifice central et portant, sur l'une de ses faces, au moins un element en saillie axiale destine a l'appui d'un diaphragme et, a sa peripherie externe, au moins un element en saillie radiale destine au raccordement 3 avec un couvercle, caracterise en ce qu'il comprend au moins un enroulement en spirale d'un element longitudinal dont le nombre de spires est superieur ou egal a un. [0015] Selon une caracteristique avantageuse, les extremites interieure et exterieure et les spires de l'enroulement sont jointives et solidarisees par soudure. 5 [0016] Selon une autre caracteristique, l'enroulement en spirale est strictement superieur a 360°. [0017] De preference, l'enroulement presente au moins une face sur laquelle les parois externes des spires s'etendent dans un meme plan. Le profil plan de cette face peut etre obtenu, par exemple, par usinage. 10 [0018] Selon un premier mode de realisation, l'element en saillie axiale comprend un ergot formant cordon d'appui du diaphragme porte par une plaquette independante rapport& et fix& a plat sur ledit enroulement. [0019] Le cas echeant, l'extremite de l'ergot presente un meplat realise, par exemple, par usinage. 15 [0020] Selon une variante specifique de ce mode de realisation, l'element en saillie radiale comprend une patte de liaison au couvercle port& par une plaquette independante de support rapport& et fix& a plat sur ledit enroulement. [0021] Selon un second mode de realisation, relement en saillie axiale comprend une boucle formant cordon d'appui du diaphragme, ladite boucle resultant d'un 20 cintrage local de relement longitudinal. [0022] Le cas echeant, l'element longitudinal presente, sur la boucle, une face plane realisee, par exemple, par usinage. [0023] Selon une variante specifique de ce second mode de realisation, l'element en saillie radiale comprend une boucle resultant d'un cintrage local de relement 25 longitudinal et dans laquelle est rapporte et fixe un insert de support d'un organe de liaison avec le couvercle. 4 [0024] Selon une premiere variante, l'element longitudinal est sous forme d'une tige creuse ou, alternativement pleine, sur au moins une partie de sa longueur. [0025] Selon une autre variante, l'element longitudinal a une section circulaire. [0026] De preference, le diametre d'enroulement minimum est superieur a 10 fois 5 le diametre ou la plus grande dimension de la section de l'element longitudinal. [0027] Selon encore une autre variante, l'enroulement est realise avec un element longitudinal sous forme d'un fil metallique de longueur et de diametre appropries en une seule ou plusieurs passes. [0028] Selon une variante specifique, le plateau comprend une pluralite 10 d'enroulements disposes selon des plans paralleles avec des spires superposees axialement. [0029] Selon une autre variante specifique, l'element longitudinal a une section en parallelepipede. [0030] Selon encore une autre variante, le diametre d'enroulement minimum de 15 l'element longitudinal est superieur a 10 fois la longueur du segment de la section en parallelepipede situe dans le plan d'enroulement. [0031] Un autre objet de l'invention est un mecanisme d'embrayage a friction comprenant ; - un plateau de pression presentant les caracteristiques definies ci-dessus, 20 - un couvercle, - un diaphragme monte de facon intercalaire entre le couvercle et le plateau de pression. [0032] Encore un autre objet de l'invention est un procede de fabrication d'un 25 plateau de pression pour mecanisme d'embrayage a friction, caracterise en ce qu'on realise un enroulement a spires jointives d'au moins un element longitudinal autour d'un orifice central, on fixe lesdites spires entre elles et lesdites extremites de l'element longitudinal par soudure et on realise, sur l'une des faces dudit 5 enroulement, au moins un element en saillie axiale destine a l'appui dudit diaphragme et, sur sa peripherie externe, au moins un element en saillie radiale destine au raccordement avec ledit couvercle. [0033] La liaison jointive des spires successives de l'enroulement est realisee par 5 soudure circonferentielle continue ou localement par points ou pontets. [0034] Selon un premier mode de mise en oeuvre du procede, on effectue localement, lors de l'enroulement, des cintrages de l'element longitudinal selon les directions axiales et radiales pour former des boucles en saillie. [0035] De preference, on fixe ensuite, dans les boucles en saillie radiale, un insert 10 de support d'un organe de liaison avec le couvercle. [0036] Selon un second mode de mise en oeuvre du procede, on realise relement en saillie axiale et l'element en saillie radiale de facon independante puis on fixe lesdits elements par soudure sur l'une des faces de l'enroulement. [0037] Le cas echeant, on procede ensuite a des operations d'usinage de la face 15 opposee a celle portant les elements en saillie axiale et radiale et/ou des zones de ces elements destinees a venir en appui contre le diaphragme. [0038] Le plateau de pression de l'invention est realise sans deformation excessive du fait que la section de l'element longitudinal est faible et sans perte de matiere puisque son enroulement est effectue en menageant un orifice central. 20 [0039] Le plateau de pression de l'invention conserve une raideur homogene selon tous les axes qui n'entrave pas sa mise en cone sous forte sollicitation thermique et qui n'apporte pas de sollicitations supplementaires par rapport a un plateau traditionnel. [0040] En raison de son plus faible cout de revient, le plateau de pression de 25 l'invention peut etre avantageusement utilise en remplacement du plateau d'origine. 6 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0041] D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront a la lecture de la description qui va suivre, en reference aux figures annexees et detaillees ci-apres. 5 La figure 1A represente une vue partielle en perspective eclat& d'un mecanisme d'embrayage comprenant un premier mode de realisation du plateau de pression de l'invention. La figure 1B represente une vue en coupe selon le plan 1-1 du mecanisme de la figure 1A. 10 La figure 1C est une vue de dessus du plateau de pression des figures 1A et 1B. La figure 1D est une vue de detail en perspective d'un element du plateau de pression de la figure 1C. La figure 2A represente une vue partielle en perspective eclat& d'un mecanisme d'embrayage comprenant un second mode de realisation du plateau de pression de 15 l'invention. La figure 2B represente une vue en coupe selon le plan 11-11 du mecanisme de la figure 2A. La figure 2C est une vue de dessus du plateau de pression des figures 2A et 2B. La figure 2D est une vue de detail en perspective d'un element du plateau de pression 20 de la figure 2C. Les figures 3A a 31 representent les sections en demie-vues de differentes variantes de realisation de l'enroulement constituant le plateau de pression de l'invention. Pour plus de dart& les elements identiques ou similaires sont reperes par des signes de reference identiques sur l'ensemble des figures. 25 7 DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION [0042] Naturellement, les modes de realisation illustres par les figures presentees ci-dessus ne sont donnes qu'a titre d'exemples non limitatifs. 11 est explicitement prevu, selon l'invention, que l'on puisse combiner entre eux ces differents modes 5 pour en proposer d'autres. [0043] Les figures 1A, 1B et 2A, 2B sont des vues partielles de mecanismes d'embrayage a axe de revolution X comprenant, notamment ici, un couvercle 4, un diaphragme 3 et un plateau de pression 1. [0044] Le plateau de pression 1 est pourvu d'un orifice central 10 et porte, sur sa 10 face tournee vers le diaphragme 3, au moins un element 13 en saillie axiale destine a l'appui du diaphragme. [0045] La peripherie externe du plateau de pression 1 est pourvue d'une serie d'elements 14 en saillie radiale et angulairement equidistants destines au raccordement avec le couvercle 4 par l'intermediaire de languettes de rappel 5 et de 15 rivets 6. [0046] Selon l'invention, le plateau de pression 1 comprend au moins un enroulement en spirale et a spires jointives 11 d'un element longitudinal en acier, tel qu'une tige, un fil ou une bande. [0047] Dans cet enroulement en spirale le diametre des spires successives est 20 croissant du centre vers la peripherie. [0048] Cet element longitudinal utilise pour l'enroulement peut presenter une section creuse ou pleine sur au moins une partie de sa longueur. Sa section est elliptique, circulaire ou en forme de parallelepipede, et correspond sensiblement a repaisseur recherchee pour le plateau de pression qui est, dans tous les cas, 25 superieure a 3mm. Des variantes d'enroulements composes de differents profils et sections de cet element longitudinal sont illustrees par les figures 3A a 31. [0049] Le diametre d'enroulement est, de preference, superieur a 10 fois le diametre ou la plus grande dimension de la section de l'element longitudinal. 8 [0050] Pour des raisons de tenue mecanique, les extremites interieure la et exterieure lb et les spires 11 de cet enroulement sont solidarisees les unes aux autres par soudure. La liaison jointive des spires successives de l'enroulement est realisee soit par une ligne de soudure circonferentielle continue, soit localement par points ou 5 pontets. [0051] De preference, les extremites interieure la et exterieure lb de l'enroulement en spirale sont solidarisees aux spires 11 adjacentes sur un meme diametre et, de preference, sur le meme cote du plateau 1, comme illustre, notamment, par les figures 1C et 2C. 10 [0052] Cet enroulement peut presenter au moins une face sur laquelle les parois externes des spires 11 s'etendent dans un meme plan. Le profil plan de cette face peut etre obtenu, par exemple, par usinage. Cette face plane est, de preference, celle qui est au contact du disque de friction (non represents sur les figures), c'est-A-dire la face opposee a la face en regard du diaphragme 3. 15 [0053] Dans tous les modes de realisation du plateau de pression 1 de l'invention, l'enroulement comporte, d'une part, une serie d'elements en saillie axiale constituee ici de six elements en saillie axiale repartis de facon angulairement equidistante sur l'enroulement. Ces elements delimitent, autour du plateau 1, une zone d'appui du diaphragme 3. La largeur de la zone d'appui est superieure ou egale a repaisseur du 20 plateau de pression 1 mais inferieure a trois fois son epaisseur. [0054] L'enroulement comporte, d'autre part, une serie d'elements en saillie radiale constituee ici de trois elements en saillie radiale repartis de facon angulairement equidistante a la peripherie externe de l'enroulement et destines au raccordement avec le couvercle 4. 25 [0055] Les figures 1A a 1D illustrent un premier mode de realisation du plateau de pression 1 de l'invention dans lequel relement longitudinal est sous forme d'une tige pleine de section circulaire. [0056] Les elements en saillie axiale sont constitues ici d'ergots 13a portes par des plaquettes independantes 15 et delimitent, autour du plateau 1, un bord d'appui 9 du diaphragme 3. Les plaquettes 15 sont rapportees et fixees a plat sur la paroi des spires 11 de l'enroulement, comme illustre par les figures 1A et 1C. [0057] Le cas echeant, les extremites des ergots 13a sont pourvues d'un bord plat ou d'un meplat realise, par exemple, par usinage. 5 [0058] Les elements en saillie radiale sont constitues, quant a eux, de pattes 14a de liaison au couvercle 4 portees par des plaquettes 15 independantes de support rapportees et fixees a plat sur l'enroulement, comme illustre par les figures 1A et 1C. [0059] Dans le mode de realisation des figures 1A a 1D, les plaquettes 15 sont toutes sensiblement identiques et sont realisees d'une seule piece avec les ergots 13a 10 et/ou les pattes 14a. Certaines plaquettes 15 ne supportent ici que les ergots 13a et sont intercalees sur les secteurs de l'enroulement, a mi-chemin entre les plaquettes qui supportent a la fois les ergots 13a et les pattes 14a. [0060] Les figures 2A a 2D illustrent un second mode de realisation du plateau de pression 1 de l'invention dans lequel l'element longitudinal est encore sous forme 15 d'une tige pleine de section circulaire. [0061] Les elements en saillie axiale sont constitues ici de boucles 13b resultant de cintrages locaux de la tige selon l'axe X. Ces boucles 13b sont destinees a former, sur le plateau 1 et autour de l'enroulement, un cordon d'appui du diaphragme 3. [0062] Comme illustre par la figure 2C, compte tenu de leur espacement angulaire 20 et de leur longueur respective, les six boucles 13b peuvent etre situees sur des spires 11 differentes c'est-à-dire sur des rayons distincts du plateau 1. [0063] Toujours dans ce mode de realisation, les elements en saillie radiale sont constitues ici de trois boucles 14b complementaires resultant de cintrages locaux de la tige vers l'exterieur et dans le plan de l'enroulement. 25 [0064] Ces boucles radiales 14b sont situees sur les rayons respectifs de trois des six boucles axiales 13b entre et recoivent des inserts 16 rapportes assurant le support d'organes de liaison, tels que des rivets 6, avec le couvercle 4. Les inserts 16 presentent un profil sensiblement triangulaire, ou tout au moins, adapte au profil et a 10 la geometrie des boucles 14b dans lesquelles ils sont fixes par soudure a leur interface de contact. [0065] Les inserts 16 sont pourvus de tiges 6a de rivets qui sont, soit soudees directement, soit vissees dans des alesages taraudes. 5 [0066] Selon une variante, les inserts sont pourvus d'alesages a parois lisses dans lesquels sont rapportes des rivets. [0067] Divers profils et geometries de l'element longitudinal et de ses enroulements qui sont susceptibles de constituer le plateau de pression 1 de l'invention sont illustres par les figures 3A a 31. 10 [0068] Sur la figure 3A, le plateau de pression 1 comprend une pluralite d'enroulements disposes selon des plans paralleles, et ici deux enroulements 11a, 11b formes a partir d'un element longitudinal de section circulaire. Dans ce cas, les spires 11 sont superposees axialement et jointives. [0069] Sur la figure 3B, l'element longitudinal est encore sous forme d'une bande 15 metallique pleine enroulee (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont juxtaposees et jointives. [0070] Sur les figures 3C et 3E, l'element longitudinal est sous forme d'une tige ou d'un fil de section pleine enroulee (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont toujours juxtaposees et jointives. 20 [0071] Sur la figure 3E, les deux faces de l'enroulement ont ete, en outre, aplanies par ecrouissage ou deformation sous presse. [0072] Sur les figures 3D et 3F, l'element longitudinal est sous forme d'une tige ou d'un tube de section circulaire, au moins partiellement creuse, enroulee (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont toujours juxtaposees et 25 jointives. [0073] Sur la figure 3F, les deux faces de l'enroulement ont ete, en outre, aplanies par usinage et enlevement de matiere. 11 [0074] Sur les figures 3G, 3H et 31, relement longitudinal est sous forme d'une tige de section en parallelepipede au moins partiellement pleine (figures 3G, 3H) ou tubulaire (figure 31) enroulee (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont touj ours juxtaposees et jointives et les deux faces de l'enroulement sont planes. 5 [0075] Dans les variantes mentionnees ci-dessus, la zone d'appui du couvercle 3 sur l'enroulement du plateau 1 peut etre realisee de la facon decrite en reference aux figures 1A a 1D ou 2A a 2D. Le cas echeant, cette zone d'appui peut aussi etre delimitee par le pourtour d'un anneau, ouvert ou ferme, fixe par soudure sur une face de l'enroulement. 10 [0076] Sur la figure 3H, le cordon d'appui du plateau est delimite par un epaulement perpendiculaire 13c, menage localement ou de facon peripherique, sur la spire d'extremite exterieure de l'enroulement ou, selon une autre variante (non representee) sur la spire d'extremite REVENDICATIONS1. Plateau de pression (1) pour mecanisme d'embrayage a friction, ledit plateau de pression etant pourvu d'un orifice central (10) et portant, sur l'une de ses faces, au moins un element en saillie axiale destine a l'appui d'un diaphragme (3) et, a sa peripherie externe, au moins un element en saillie radiale destine au raccordement avec un couvercle (4), caracterise en ce qu'il comprend au moins un enroulement en spirale d'un element longitudinal dont le nombre de spires (11) est superieur ou egal a un. Plateau de pression selon la revendication 1, caracterise en ce que les extremites interieure (1a) et exterieure (lb) et les spires (11) dudit enroulement sont jointives et solidarisees par soudure. Plateau de pression selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ledit enroulement presente au moins une face sur laquelle les parois externes des spires (11) s'etendent dans un meme plan. Plateau de pression selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ledit element en saillie axiale comprend un ergot (13a) formant cordon d'appui du diaphragme (3) porte par une plaquette independante (15) rapport& et fix& a plat sur ledit enroulement. Plateau de pression selon la revendication precedente, caracterise en ce que ledit element en saillie radiale comprend une patte (14a) de liaison au couvercle (4) port& par une plaquette independante (15) de support rapport& et fix& a plat sur ledit enroulement. Plateau de pression selon l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce que ledit element en saillie axiale comprend une boucle (13b) formant cordon d'appui du diaphragme (3), ladite boucle resultant d'un cintrage local de l'element longitudinal. Plateau de pression selon la revendication precedente, caracterise en ce que ledit element en saillie radiale comprend une boucle (14b) resultant d'un cintrage local de relement longitudinal et dans laquelle est rapporte et fixe un insert (16) de support d'un organe de liaison (6) avec le couvercle (4).2. 3. 4. 5. 6. 7. 13 8. 9. 5 10. 11. 10 12. 15 13. 20 14. 25 15. Plateau de pression selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ledit element longitudinal est une tige creuse sur au moins une partie de sa longueur. Plateau de pression selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ledit element longitudinal a une section circulaire. Plateau de pression selon l'une des revendications 1 a 7, caracterise en ce qu'il comprend une pluralite d'enroulements (11a, 11b) disposes selon des plans paralleles avec des spires (11) superposees axialement. Plateau de pression selon l'une des revendications 1 a 7, caracterise en ce que ledit element longitudinal a une section en parallelepipede. Mecanisme d'embrayage a friction comprenant ; - un plateau de pression (1) selon l'une des revendications precedentes, - un couvercle (4) et, - un diaphragme (3) monte de facon intercalaire entre le couvercle et le plateau de pression. Procede de fabrication d'un plateau de pression (1) pour mecanisme d'embrayage a friction, caracterise en ce qu'on realise un enroulement a spires jointives (11) d'au moins un element longitudinal autour d'un orifice central (10), on fixe lesdites spires (11) entre elles et lesdites extremites (1a, lb) dudit element longitudinal par soudure et on realise, sur l'une des faces dudit enroulement, au moins un element en saillie axiale (13a, 13b) destine a l'appui dudit diaphragme (3) et, sur sa peripherie externe, au moins un element en saillie radiale (14a, 14b) destine au raccordement avec ledit couvercle (4). Procede selon la revendication precedente, caracterise en ce qu'on effectue localement, lors de l'enroulement, des cintrages de l'element longitudinal selon les directions axiales et radiales pour former des boucles (13b, 14b) en saillie. Procede selon la revendication 13, caracterise en ce qu'on realise ledit element en saillie axiale et ledit element en saillie radiale de facon independante puis on fixe lesdits elements par soudure sur l'une des faces de l'enroulement.