EP0995048A1 - Embrayage a friction a dispositif de rattrapage d'usure, notamment pour vehicule automobile - Google Patents

Embrayage a friction a dispositif de rattrapage d'usure, notamment pour vehicule automobile

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Publication number
EP0995048A1
EP0995048A1 EP99919334A EP99919334A EP0995048A1 EP 0995048 A1 EP0995048 A1 EP 0995048A1 EP 99919334 A EP99919334 A EP 99919334A EP 99919334 A EP99919334 A EP 99919334A EP 0995048 A1 EP0995048 A1 EP 0995048A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clutch
friction
wear
friction clutch
pressure plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99919334A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Tardiveau
Gilles Lebas
Pascal Maurel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo SE filed Critical Valeo SE
Publication of EP0995048A1 publication Critical patent/EP0995048A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00—Electrically-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/126—Details not specific to one of the before-mentioned types adjustment for wear or play
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D29/00—Clutches and systems of clutches involving both fluid and magnetic actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a friction clutch, in particular for a motor vehicle, and relates more particularly to a clutch equipped with a wear compensation device. in particular friction linings, referred to below as a wear take-up device.
  • a conventional friction clutch generally comprises a reaction plate, possibly in two parts to form a damping flywheel, fixed in rotation on a first shaft, usually a driving shaft such as the crankshaft of the internal combustion engine, and supporting by its outer periphery a cover to which is attached at least one pressure plate.
  • the pressure plate is integral in rotation with the cover and the reaction plate while being able to move axially under the stress of elastic engagement means with controlled axial action, generally a metal diaphragm bearing on the cover, while a friction disc , carrying friction linings at its outer periphery, integral in rotation with a shaft, usually a driven shaft such as the input shaft of the gearbox, is interposed between the pressure plate and the reaction plate of so as to be clamped together when the clutch is in the engagement position.
  • the engagement means control the axial movement of the pressure plate when they are actuated in an antagonistic manner by a declutching stop.
  • a friction clutch equipped with a wear take-up device is arranged so that one of the supports of the engagement means, either the support linked directly or indirectly to the cover, or the support linked directly or indirectly to the pressure plate, is axially adjustable, a means, called compensation, being provided to achieve this offset, and means, called actuation, allowing the implementation, in fact the actuation, of said compensation means. Enter well.
  • a wear take-up device is controlled by a means, called a detection means, sensitive to the wear of the linings, directly or indirectly, that is to say for example sensitive to the position of at least the one of the components of the clutch influenced by said wear; the strategy of the catching-up operation is defined by a means, called triggering means, which, controlled by the detection means, itself controls the actuation means by authorizing or not the entry into function of the actuation means .
  • Different types of wear take-up device are known.
  • document FR-A-2 753 503 describes a clutch in which the wear take-up device comprises ramp means arranged circumferentially, constituting the compensation means, placed axially between the adjustable support and the pressure plate and adapted to be driven in rotation by means of a toothing which they carry at their periphery and with which a worm screw arranged tangentially cooperates, means for driving the worm in rotation being provided, made operational by wear.
  • friction linings as well as non-return means preventing the worm from rotating in the opposite direction to that in which it is rotated by the rotational drive means when they are operational
  • the worm, the non-return means and the means for driving the worm in rotation being carried by a support integral with the cover, and the elastic axially acting engagement means being constituted by a diaphragm.
  • the means for rotating the worm are controlled by the diaphragm;
  • the ramp means consist of a ring having the adjustable support of the diaphragm and inclined and circumferentially distributed ramps and the pressure plate has studs or ramps intended to cooperate with the ramps of the ramp means;
  • the worm is slidably mounted along its axis while being subjected to the action of an elastic means called catch-up, constituting the actuating means, and, when it is moved along its axis, it drives in circumferential lotation said ramp means.
  • the means for driving the worm in rotation are constituted by a ratchet wheel secured to the worm and the non-return means are constituted by a pawl which cooperates with the ratchet wheel.
  • the detection means is a tongue actuated by the diaphragm and adapted to cooperate with the ratchet wheel, its stroke increasing with wear until being able, when the clutch is engaged, to push a tooth of the ratchet wheel and rotate the screw by compressing the elastic take-up means;
  • the triggering means is represented by a reduction in the load on the support cord, when disengaging, the elastic take-up means, when its load is sufficient to overcome the friction forces, allowing the displacement of the inclined ramps and therefore the axial offset of the plate support.
  • the engagement means consist of a diaphragm and the adjustable support is also the plate support; the compensation means is also constituted by ramps; the actuating means is a spring which acts permanently between ramps and counter-ramps in the direction of increasing the axial thickness; here again the triggering means is achieved by a reduction in the load on the support cord while the pressure plate moves, depending on wear, with respect to a pin bearing on the reaction plate, said pin constituting the detection means.
  • the engagement means are also constituted by a diaphragm, the compensation means by ramps and the actuation means by a spring acting permanently between the ramps and here the cover;
  • the adjustable support is the primary support carried by the cover;
  • the clutch is of the pushed type and the release is obtained by subsidence of the secondary support, located opposite the primary support on the pressure plate side, mounted elastically, the maximum clutch release load increasing with wear , this constituting the detection means.
  • the detection means is a pin disposed with clearance. Between the cover and the reaction plate and passing through the pressure plate with friction; tripping is obtained by zeroing with play of the load of the clutch means during disengagement; the actuating means is a spring which acts permanently between the pressure plate and the ramps which constitute the compensation means; it is the plate support which is movable, the clutch device being of the pulled type.
  • the elements are similar to those of the previous document except that the compensation means is an axial unidirectional freewheel and the actuation means a spring urging permanently the balls pressing against their ramps.
  • the detection means is a pin disposed with clearance between the cover and the pressure plate and passing through the cover with friction; tripping is obtained by zeroing with clearance of the load of the clutch means comprising declutching levers associated with helical springs bearing on the cover; the actuating means is a spring which acts between the cover and a rotating ring provided with ramps intended to cooperate with counter-ramps; the cover support is therefore movable, the clutch being of the pulled type.
  • the declutching operation is carried out by means of a linkage adapted to act in an antagonistic manner on the engagement means, said linkage being controlled by an actuator;
  • an actuator comprising maneuvering means with an electric motor, a mechanical transmission having an input element formed by the shaft of the electric motor, an output element for acting on the linkage, elastic assistance means acting between a fixed part and an element of the transmission antagonistically relative to the engagement means, the electric motor so providing only that a small force to disengage the clutch.
  • the operating means can be of the hydraulic type.
  • the actuator comprises motor means.
  • the elastic assistance means store the energy of the engagement means during the engagement operation of the clutch and restore it at the time of the disengagement operation; thus the electric motor provides only the difference between the effort of the engagement means and the effort of the elastic assistance means. Thanks to the wear take-up device, the stroke of the elastic assistance means is reduced, the holding is excellent and they can thus be installed conveniently in the actuator.
  • the wear take-up device being mounted within the clutch device, the elastic assistance means bear, on the one hand, on a fixed part and, on the other hand, on a part movable in translation and fixed in rotation, forming a nut which cooperates with the shaft of the electric motor forming a screw, said nut forming the output element of the mechanical transmission while being capable of acting on the wheelhouse.
  • the elastic assistance means consist of a helical spring surrounding the nut or a series mounting of Belleville washers.
  • the nut can act either by pulling or by pushing on the linkage, which can conventionally comprise a declutching fork acting on the declutching stop; it can also include a hydraulic control having a hydraulic receiver whose piston acts on the clutch release bearing and a transmitter whose piston is controlled by the nut of the actuator; it goes without saying that the nut could also act on a cable or pneumatic linkage.
  • a friction clutch in particular for motor vehicles, comprising, on the one hand, a clutch device comprising engaging means and declutching means, the engaging means bearing on a cover, integral a rotary flywheel, for action on a pressure plate and tightening the friction linings of a friction disc between the pressure plate and the flywheel, forming a reaction plate, and, on the other hand, a wheelhouse to act antagonistically on the clutch means by means of the declutching means, an actuator to control said wheelhouse, and a wear take-up device, to compensate for the wear of at least the friction linings, the wear take-up device being mounted within the clutch device and the actuator comprising maneuvering means with an electric motor, control means are provided to control the timing of the make-up operation.
  • control means are arranged so that they authorize the catch-up operation when a certain number of conditions are met; alternatively, the control means are arranged so that they force the catch-up operation to intervene when a certain number of conditions are fulfilled.
  • These conditions can be defined on the basis of information generated by sensors, such as for example the speeds of rotation of the input and output shafts, the input and *-output torques leading to an image of licking, the vehicle speed, or others, the operation of which guarantees a certain driving comfort.
  • control means are advantageously arranged so that two types of declutching stroke are provided, a stroke called normal stroke and a stroke called overtravel, greater than the normal stroke, the wear take-up device not being adapted to be operational. than during a clutch disengagement overtravel; preferably, the control means do not authorize an overrunning clutch until after a given number of normal strokes have taken place.
  • the wheelhouse comprises a hydraulic control which comprises a receiver having a piston and a transmitter having a piston; alternatively, the wheelhouse comprises a cable or a pneumatic connection.
  • the wheelhouse includes a clutch release fork.
  • one of the supports of the engagement means is axially offset and a compensation means, implemented by an actuating means, is provided to achieve this offset, said actuating means being controlled by a triggering means itself. even controlled by a detection means, sensitive to the wear of the linings.
  • the adjustable support is the support linked to the pressure plate; alternatively, the adjustable support is the support for the cover.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a clutch according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of the actuator associated with the clutch of Figure 1.
  • the clutch device 1 0 in Figure 1 is of the type described in document FR-A-2 753 503 to which reference will be made for more details, knowing that here in Figure 1 everything is shown schematically ; in this figures, the clutch device 1 0 comprises a flywheel 1 1 for rotating, a friction disc 1 2 carrying at its outer periphery friction linings 1 3, a pressure plate 1 4, a cover 1 5 fixed on the flywheel 1 1, a diaphragm 1 6 acting between, on the one hand, the cover 1 5 and, on the other hand, the pressure plate 1 4, here by means of support means 1 7 , and a wear take-up device 1 8 comprising ramp means 1 9 carried by the pressure plate 14.
  • the flywheel 1 1 possibly divided here forms a reaction plate offering a friction face dorsally to a friction lining 1 3; the flywheel 1 1 is integral in rotation with a first shaft, such as a driving shaft.
  • the pressure plate 1 4 frontally has a friction face for the other friction lining 1 3; dorsally, it has studs 24 intended to cooperate with ramps 25 belonging to the ramp means
  • the ring 1 9 here consist of a ring having the ramps 25 inclined and distributed circumferentially; the ring 1 9 is here metallic and has bearing zones constituting the support means 1 7 for the diaphragm 1 6, here for the outer periphery of the Belleville washer thereof; it also has a toothing 26 at its external periphery.
  • the pressure plate 1 4 is integral in rotation with the - / opening 1 5 here of hollow form with a centrally perforated bottom, and this with axial mobility by means of elastic tongues, not shown, exercising a return function of the plate of pressure 1 4 towards the bottom of the cover 1 5 carrying columns, not visible in the figure, with profiled head for pivoting mounting of the diaphragm 1 6, more precisely from the internal periphery of the Belleville washer of the diaphragm 1 6, on the cover 1 5 whose bottom has, facing the profiled heads of said columns forming a secondary support, another support, said primary support, formed for example by stamping its bottom.
  • the friction disc 1 2 has at its internal periphery, in known manner, a hub 27 internally grooved for its rotational connection to a second shaft, such as a driven shaft.
  • the first shaft here is the crankshaft of the engine on which the flywheel 1 1 is fixed carrying the pressure plate 1 4, the cover 1 5 and by pinching the friction disc 1 2 whose central hub 27 is here linked in rotation to the input shaft of the gearbox constituting the second shaft and this disengageably, the friction linings 1 3 being normally clamped between the plate 10
  • the wheelhouse has hydraulic control; this comprises, on the one hand, a receiver 20, the piston 21 of which acts, directly or by means of a declutching fork, on the declutching stop, the piston 21 which can, as shown here, constitute itself even the clutch release bearing, and, on the other hand, a transmitter 30 whose piston 31 is controlled by an actuator 40.
  • the piston 31, said control, of the transmitter 30 is slidably mounted in a cylindrical chamber 32, said control, connected to a reservoir 41 via an orifice 42 which passes through its cylindrical wall; the piston 30 of the transmitter 31 is biased pa; a return spring 33 towards. -jne rest position in which said orifice 42 is free, then putting the control chamber 32 into communication with the reservoir 41.
  • the piston 21 of the receiver 20 is slidably mounted in a cylindrical chamber 22, called the receiving chamber, connected to the control chamber 32 by a pipe 43; the piston 21 of the receiver 20 is biased by a spring 23 said application applying the piston 21 of the receiver 20 in application against the clutch release bearing or the clutch release fork, here against the fingers of the diaphragm.
  • the clutch is therefore normally engaged.
  • To disengage the clutch it is necessary, using the piston 21 of the receiver 20, to act on the internal end of the fingers of the diaphragm 1 6 to rotate the latter around the balusters in order to gradually cancel the load it exerts on the pressure plate 1 4, more precisely on the support means 1 7.
  • the elastic tabs usually of tangential orientation, then recall the pressure plate 1 4 towards the bottom of the cover 1 5 to release the linings 1 3.
  • the clutch is then disengaged.
  • the diaphragm 1 6 in which the diaphragm 1 6 is in contact with the primary support carried by the bottom of the cover 1 5.
  • the piston 21 of the receiver 20 therefore acts antagonistically on the diaphragm 1 6 by being controlled by the actuator 40.
  • the friction linings 1 3 wear as well as, to a lesser extent, the friction faces of the pressure plate 1 4 and of the flywheel 1 1.
  • the pressure plate 1 4 therefore approaches the flywheel 1 1.
  • the diaphragm 1 6 in the free state has a frustoconical shape; once mounted in the clutch device, its taper varies.
  • the characteristic curve of the diaphragm is a function of its dimensions, its thickness and the height of the heart trunk of its Belleville washer part. Its characteristic curve (load exerted - deflection) conventionally has an increasing pace until a maximum, then a decreasing pace until a minimum to then increase.
  • the diaphragm 1 6 occupies a position corresponding to a point on the decreasing part of its characteristic curve.
  • a clutch release bearing is adapted to act on the internal end of the fingers of the diaphragm 1 6. This stop is slidably mounted along a guide tube secured to the gearbox. The guide tube is internally traversed by the input shaft of the gearbox. The stop can be subjected to the action of a clutch release pivotally mounted on a fixed part of the vehicle, such as the gearbox housing. 1 2
  • the latter acts by pushing or pulling on the latter, depending on the type of clutch.
  • the clutch instead of being of the pushed type like that of Figure 1 - the clutch release bearing acting by pushing on the diaphragm 1 6 to disengage the clutch - said clutch can be pulled type - the clutch release bearing then acts by pulling on the internal end of the diaphragm fingers 1 6 to disengage the clutch.
  • the external peripheral part of the Belleville washer of the diaphragm 1 6 is supported on the cover 1 5, while the inner periphery of said Belleville washer is then supported on the support means 1 7 carried by the pressure plate 1 4.
  • the release bearing comprises a ball bearing with, on the one hand, a rotating ring in direct contact with the diaphragm 1 6 in the case of a clutch of the pushed type or in indirect contact with the diaphragm 1 6 by means of a docking piece located behind diaphragm 1 6 in the case of a clutch of the pulled type and, on the other hand, a non-rotating ring coupled, for example by a spring of self-centering or a cover, to an operating sleeve subjected to the action of a control member, such as the declutching fork, acting by pushing or pulling, as the case may be, on said sleeve.
  • a preload spring usually acts to keep the clutch release bearing on the diaphragm in constant contact, in the manner of the application spring 23 of the receiver 20 of the diagram in FIG. 1.
  • the wear take-up device 1 8 includes means for detecting the wear of the friction linings 1 3 (and to a lesser extent the wear of the pressure plate 1 4 and of the flywheel 1 1) associated with 1 3
  • drive means for rotating the support means 1 7, usually when the clutch is in the disengaged position.
  • the detection means may include a pin carried by friction, for example by the pressure plate 14, to cooperate with the flywheel 1 1 or the cover 1 5.
  • This pin is associated with elastic means, for example coil springs, allowing the support means 1 7 to rotate in the event of wear, and this when the clutch is disengaged.
  • elastic means for example coil springs
  • the detection means comprise a blade carried by the cover 1 5 cooperating with the inclined teeth of a ratchet wheel secured to an axis which also slidingly carries an endless screw 28.
  • the thread and the pitch of the screw without fir.-28 are adapted to the teeth 26 carried by the ring 1 9 and form an irreversible system, the worm 28 being able to move the teeth 26, but not the reverse.
  • Said axis is carried by a support which also carries a helical catching spring, forming elastic catching means, surrounding the axis; a non-return pawl is adapted to cooperate with the teeth of the ratchet wheel.
  • the armed take-up spring is then, when its load is sufficient to overcome friction, caused to rotate the worm 28 then causing the ring 1 9 to rotate, which, by cooperation of the ramps 25 with the studs 24 - which can be replaced in a variant by ramps complementary to the ramps 25 - of the pressure plate 1 4, moves axially so that the bearing zones approach the bottom of the 1 4
  • the thickness is therefore increased between the support means 1 7 and the friction face of the pressure plate 1 4 in contact with the friction linings 1 3 of the friction disc 1 2.
  • the wear take-up device 1 8 comprises an endless screw 28 mounted to slide along its axis while being subjected to the action of an elastic take-up means. It is when the endless screw 28 is moved along its axis, by the action of the compressed catching spring during the detection of wear, that it causes the ramp means 1 9 in circumferential rotation, the load of the resilient catch-up spring increasing with wear of the friction linings 1 3, the axial displacement being obtained by afiion of the spring when its load is high enough to rotate the ring 1 9 and overcome the friction due to the return force due to the elastic tongues for rotationally connecting the pressure plate 14 with the cover 1 5 acting on the ring 1 9 to urge the latter in contact with the diaphragm, the clutch being disengaged.
  • the ratchet wheel and the blade constitute rotational drive means made operational by the wear of the friction linings 1 3 when the clutch is engaged.
  • the non-return pawl prevents the endless screw 28 from turning in the opposite direction to that in which it is rotated by the rotational drive means when they are made operational.
  • the implantation of the wear take-up device 1 0 within the clutch device makes it possible to simplify the actuator 40 consisting of an electric motor 50, a mechanical transmission 60 and elastic assistance means 70.
  • the electric motor 50 thus drives the mechanical transmission 60 according to a stroke independent of the wear of the friction linings 7 and / or of the plate 1 and of the flywheel 2. 1 5
  • the elastic assistance means 70 allow the electric motor 50, in a manner known from document FR-A-2,564,920, to develop only a small force. These elastic means 70, in the manner of an elevator, store the energy of the diaphragm 1 6 during the passage of the latter from its disengaged clutch position to its clutch engaged position (that is to say during engagement clutch) and restores it when disengaging (change from clutch engaged position to disengaged clutch position). The elastic assistance means 70 therefore act in an antagonistic manner with respect to the diaphragm 1 6.
  • the elastic assistance means 70 do not exert force or a weak force on the linkage and therefore on the diaphragm 1 6. This is possible throughout the life of the clutch because the diaphragm 1 6, thanks to the wear take-up device 1 8, always occupies the same position.
  • the power supply terminals of the electric motor 50 are connected to an electronic module located outside the actuator 40 or alternatively partly in the actuator.
  • This module includes, for example, a microcomputer, such as a microprocessor, information processing circuits and, for example, power transistors connected in series to control the motor in both directions of rotation.
  • the electronic module belongs to an electronic circuit comprising a certain number of sensors sending information to the electronic module. These sensors capture in particular the speed of the driving (crankshaft) and driven (input shaft of the gearbox) shafts, the actuator stroke, the condition of the gearbox (gear engaged), l state of the gear shift lever (force sensor) and others.
  • the rotary motor 50 is therefore not 1 6
  • the elastic assistance means 70 bear on a fixed part and on a mobile part forming a nut as described below.
  • the actuator comprises a flange 91 on which the electric motor 50 is fixed, for example using screws (we see in Figure 2 the axis of the screws).
  • This flange 91 carries at its internal periphery a fixed support 79, here rounded, of annular shape and a ball bearing 52 carrying the output shaft 51 of the electric motor.
  • This flange 91 is dc centrally perforated for passage of the shaft 51 " and is shaped to form a bearing support.
  • the output shaft 51 of the electric motor 50 is thus, in known manner, fixed in translation and mobile in rotation when the motor is electrically powered.
  • the flange 91 is integral with a housing 90 having at its rear end a sleeve 64 provided with a guide groove 65. More precisely, the flange 91 constitutes a cover for the housing 90 of hollow form and is fixed on the front end open of the housing 90, the bottom 66 of which is perforated centrally and carries the sleeve 64.
  • the housing 90 - flange 91 assembly forms a fixed casing and is fixed to a fixed part of the vehicle, for example the casing of the gearbox.
  • the housing 90 or the flange 91 has for this purpose non-visible ears.
  • the shaft 51 has a threaded end and constitutes the input element of the mechanical transmission 60.
  • the shaft 51 is engaged with a nut 61 of tubular shape.
  • This nut 61 includes an annular movable support 78, here rounded, carried by a radially projecting collar 68 capable of coming into abutment against the bottom 66 of transverse orientation of the housing 90; an annular skirt 67 of axial orientation extends the bottom 66. 1 7
  • the nut 61 is fixed in rotation and axially movable.
  • four Belleville washers 71 to 74 mounted in series are provided.
  • Force transmission means 75 to 77 intervene between the external and internal peripheries of the adjacent Belleville washers.
  • the washers 71 to 74 are capable of being crossed by the output shaft 61.
  • the Belleville washer 71 at the rear end bears on its internal periphery on the movable support 78 and on its external periphery on a rod 75 in intimate contact with the internal periphery of the skirt 67.
  • the second washer Belleville 72 is supported at its outer periphery on the rod 75 and at its internal periphery on a rod 77 carried by a sleeve 1 77 sliding along the smooth and cylindrical external periphery, here stepped, of the nut 61 internally threaded. isnt.
  • the third Belleville washer 73 rests on its internal periphery on the ring 77 and on its external periphery on a ring 76 in intimate contact with the internal periphery of the skirt 67; the Belleville washer at the front end 74 bears on its outer periphery on the rod 76 and on its inner periphery on the fixed support 79.
  • the Belleville washers 71 to 74 In the engaged clutch position (upper part of the figure), the Belleville washers 71 to 74 have a generally flat configuration and are bandaged. During the clutch release operation, these Belleville washers relax to counterbalance the action exerted by the diaphragm on the clutch release bearing.
  • Rotary connection means 63, 65 exist between the housing 90 and the nut 61 forming the output element of the mechanical transmission 60.
  • the nut 61 thus performs a translational movement while being linked in rotation to the housing 90.
  • the rotational connection means here consist of a key 63 carried by the nut 61 engaging in the groove 65 of the sleeve 64 for guiding the nut 61.
  • the assistance spring consists of a coil spring surrounding the nut resting on the fixed support and a flange secured to the nut .
  • control means are provided for controlling the timing of the actual catching operation.
  • control means are arranged so that they authorize the catch-up operation when a certain number of conditions are met.
  • control means force the catch-up operation to intervene when a certain number of conditions are met.
  • control means are advantageously arranged so that two types of declutching stroke are provided, a stroke called normal stroke and a stroke called overtravel, greater than the normal stroke, the wear take-up device not being adapted to be operational. than during a clutch disengagement overtravel; preferably, the control means do not authorize an overrunning clutch until after a given number of normal strokes have taken place.

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Abstract

Embrayage à friction, notamment pour véhicules automobiles, comportant, d'une part, un dispositif d'embrayage comprenant des moyens embrayeurs et des moyens débrayeurs, les moyens embrayeurs prenant appui sur un couvercle (15), solidaire d'un volant (11) d'entraînement en rotation, pour action sur un plateau de pression (14) et serrage des garnitures de friction (13) d'un disque de friction (12) entre le plateau de pression (14) et le volant (11), formant plateau de réaction, et, d'autre part, une timonerie pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs par l'intermédiaire des moyens débrayeurs (3), un actionneur (40) pour commander ladite timonerie, et un dispositif de rattrapage d'usure (18), pour compenser l'usure d'au moins des garnitures de friction (13), le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage et l'actionneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique: des moyens de contrôle sont prévus pour contrôler le moment de l'opération de rattrapage.

Description

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"Embrayage à friction à dispositif de rattrapage d'usure, notamment pour véhicule automobile" La présente invention concerne un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, et se rapporte plus particulièrement à un embrayage équipé d'un dispositif de compensation de l'usure notamment des garnitures de friction, dit ci-après dispositif de rattrapage d'usure.
Un embrayage à friction classique comporte généralement un plateau de réaction, éventuellement en deux parties pour formation d'un volant amortisseur, calé en rotation sur un premier arbre, usuellement un arbre menant tel que le vilebrequin du moteur à combustion interne, et supportant par sa périphérie externe un couvercle auquel est rattaché au moins un plateau de pression.
Le plateau de pression est solidaire en rotation du couvercle et du plateau de réaction tout en pouvant se déplacer axialement sous la sollicitation de moyens embrayeurs élastiques à action axiale commandés, généralement un diaphragme métallique prenant appui sur le couvercle, tandis qu'un disque de friction, portant des garnitures de friction à sa périphérie externe, solidaire en rotation d'un arbre, usuellement un arbre mené tel que l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, est intercalé entre le plateau de pression et le plateau de réaction de façon à être serré entre eux lorsque l'embrayage est en position d'engagement. Les moyens embrayeurs commandent le déplacement axial du plateau de pression lorsqu'ils sont actionnés de manière antagoniste par une butée de débrayage.
Au cours de la durée de vie d'un tel embrayage, les garnitures de friction ainsi que les contre-matériaux, plateau de pression et plateau de réaction, s'usent, ce qui provoque une variation de la position du plateau de pression et celles des moyens embrayeurs et de la butée de débrayage, d'où il s'ensuit, d'une part, une variation de la force de serrage du disque de friction entre les plateaux de pression et de réaction en raison des modifications des conditions de travail des moyens embrayeurs, et, d'autre part, que la force nécessaire 2
pour débrayer s'en trouve affectée. En dotant un tel embrayage d'un dispositif de rattrapage d'usure, on évite ces inconvénients, les moyens embrayeurs ainsi que la butée de débrayage, usuellement en appui constant sur les moyens embrayeurs, occupant la même position lorsque l'embrayage est en position d'engagement.
Un embrayage à friction équipé d'un dispositif de rattrapage d'usure est agencé en sorte que l'un des appuis des moyens embrayeurs, que ce soit l'appui lié directement ou indirectement au couvercle, ou l'appui lié directement ou indirectement au plateau de pression, est décalable axialement, un moyen, dit de compensation, étant prévu pour réaliser ce décalage, et un moyen, dit d'actionnement, permettant la mise en oeuvre, en fait l'actionnement, dudit moyen de compensation. Bien enter. Ju, un dispositif de rattrapage d'usure est piloté par un moyen, dit de détection, sensible à l'usure des garnitures, directement ou indirectement, c'est-à-dire par exemple sensible à la position d'au moins l'un des constituants de l'embrayage influencée par ladite usure ; la stratégie de l'opération de rattrapage est définie par un moyen, dit de déclenchement, qui, commandé par le moyen de détection, commande lui- même le moyen d'actionnement en autorisant ou non l'entrée en fonction du moyen d'actionnement. On connaît différents types de dispositif de rattrapage d'usure.
Par exemple, le document FR-A-2 753 503 décrit un embrayage dans lequel le dispositif de rattrapage d'usure comprend des moyens à rampes disposées circonférentiellement, constituant le moyen de compensation, placés axialement entre l'appui décalable et le plateau de pression et adaptés à être entraînés en rotation grâce à une denture qu'ils portent à leur périphérie et avec laquelle coopère une vis sans fin disposée tangentiellement, des moyens d'entraînement en rotation de la vis sans fin étant prévus, rendus opérationnels par l'usure des garnitures de friction, ainsi que des moyens anti-retour empêchant la vis sans fin de tourner dans le sens contraire de celui dans lequel elle est entraînée en rotation par les moyens d'entraînement en rotation lorsqu'ils sont opérationnels, la vis sans fin, les moyens anti-retour et les moyens d'entraînement en rotation de la vis sans fin étant portés par un support solidaire du couvercle, et les moyens élastiques embrayeurs à action axiale étant constitués par un diaphragme. Les moyens d'entraînement en rotation, de la vis sans fin, sont commandés par le diaphragme ; les moyens à rampes sont constitués d'un anneau présentant l'appui décalable du diaphragme et des rampes inclinées et réparties circonférentiellement et le plateau de pression présente des plots ou des rampes destinés à coopérer avec les rampes des moyens à rampes ; la vis sans fin est montée à coulissement selon son axe en étant soumise à l'action d'un moyen élastique dit de rattrapage, constituant le moyen d'actionnement, et, lorsqu'elle est déplacée selon son axe, elle entraîne en lotation circonférentielle lesdits moyens à rampes. Les moyens d'entraînement en rotation de la vis sans fin sont constitués par une roue à rochet solidaire de la vis sans fin et les moyens anti- retour sont constitués par un cliquet qui coopère avec la roue à rochet. Ici, le moyen de détection est une languette actionnée par le diaphragme et adaptée à coopérer avec la roue à rochet, sa course augmentant avec l'usure jusqu'à pouvoir, lorsque l'embrayage est engagé, pousser une dent de la roue à rochet et faire tourner la vis en comprimant le moyen élastique de rattrapage ; le moyen de déclenchement est représenté par une diminution de la charge sur le cordon d'appui, lors du débrayage, le moyen élastique de rattrapage, lorsque sa charge est suffisante pour vaincre les efforts de frottement, autorisant le déplacement des rampes inclinées et donc le décalage axial de l'appui plateau.
Dans le document GB-A-2 294 983, les moyens embrayeurs sont constitués par un diaphragme et l'appui décalable est également l'appui plateau ; le moyen de compensation est là aussi constitué par des rampes ; le moyen d'actionnement est un ressort qui agit en permanence entre rampes et contre-rampes dans le sens de l'augmentation de l'épaisseur axiale ; là encore le moyen de déclenchement est réalisé par une diminution de la charge sur le cordon d'appui tandis que le plateau de pression se déplace, en fonction de l'usure, par rapport à une goupille en appui sur le plateau de réaction, ladite goupille constituant le moyen de détection.
Dans le document GB-A-2 294 301 , les moyens embrayeurs sont également constitués par un diaphragme, le moyen de compensation par des rampes et le moyen d'actionnement par un ressort agissant en permanence entre les rampes et ici le couvercle ; ici, l'appui décalable est l'appui primaire porté par le couvercle ; l'embrayage est du type poussé et le déclenchement est obtenu par affaissement de l'appui secondaire, situé en vis-à-vis de l'appui primaire côté plateau de pression, monté élastiquement, la charge maximale de débrayage augmentant avec l'usure, ceci constituant le moyen de détection.
Dans le document US-A-5 564 541 , selon la variante de la figure 10, le moyen de détection est une goupille disposée avec jeu. entre le couvercle et le plateau de réaction et traversant avec frottement le plateau de pression ; le déclenchement est obtenu par mise à zéro avec jeu de la charge des moyens embrayeurs lors du débrayage ; le moyen d'actionnement est un ressort qui agit en permanence entre le plateau de pression et les rampes qui constituent le moyen de compensation ; c'est l'appui plateau qui est déplaçable, le dispositif d'embrayage étant du type tiré.
Dans le document FR-A-2 599 446, selon la variante de la figure 5, les éléments sont analogues à ceux du document précédent sauf que le moyen de compensation est une roue-libre unidirectionnelle axiale et le moyen d'actionnement un ressort sollicitant en permanence les billes en appui contre leurs rampes.
En variante de la figure 3 du document US-A- 5 564 541 , le moyen de détection est une goupille disposée avec jeu entre le couvercle et le plateau de pression et traversant le couvercle avec frottement ; le déclenchement est obtenu par mise à zéro avec jeu de la charge des moyens embrayeurs comportant des leviers de débrayage associés à des ressorts hélicoïdaux prenant appui sur le couvercle ; le moyen d'actionnement est un ressort qui agit entre le couvercle et un anneau rotatif doté de rampes destinées à coopérer avec des contre-rampes ; c'est donc l'appui couvercle qui est déplaçable, l'embrayage étant du type tiré.
Dans tous les cas, l'opération de débrayage s'effectue par l'intermédiaire d'une timonerie adaptée pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs, ladite timonerie étant commandée par un actionneur ; la présence - d'un dispositif de rattrapage d'usure permet de choisir un actionneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique, une transmission mécanique ayant un élément d'entrée formé par l'arbre du moteur électrique, un élément de sortie pour agir sur la timonerie, des moyens élastiques d'assistance agissant entre une partie fixe et un élément de la transmission de manière antagoniste par rapport aux moyens embrayeurs, le moteur électrique ne fournissant alors qu'un faible effort pour désengager l'embrayage. En variante, les moyens de manoeuvre peuvent être du type hydraulique. D'une manière générale l'actionneur comporte des moyens moteurs. Les moyens élastiques d'assistance emmagasinent l'énergie des moyens embrayeurs pendant l'opération d'engagement de l'embrayage et la restituent au moment de l'opération de débrayage ; ainsi le moteur électrique ne fournit que la différence entre l'effort des moyens embrayeurs et l'effort des moyens élastiques d'assistance. Grâce au dispositif de rattrapage d'usure, la course des moyens élastiques d'assistance est réduite, la tenue est excellente et ils peuvent ainsi être implantés de manière commode dans l'actionneur.
Avantageusement, le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage, les moyens élastiques d'assistance prennent appui, d'une part, sur une partie fixe et, d'autre part, sur une partie mobile en translation et fixe en rotation, formant un écrou qui coopère avec l'arbre du moteur électrique formant vis, ledit écrou formant l'élément de sortie de la transmission mécanique en étant propre à agir sur la timonerie.
Les moyens élastiques d'assistance consistent en un ressort hélicoïdal entourant l'écrou ou en un montage en série de rondelles Belleville. Bien entendu, l'écrou peut agir soit en tirant soit en poussant sur la timonerie, laquelle peut comporter de manière classique une fourchette de débrayage agissant sur la butée de débrayage ; elle peut aussi comporter une commande hydraulique ayant un récepteur hydraulique dont le piston agit sur la butée de débrayage et un émetteur dont le piston est commandé par l'écrou de l'actionneur ; il va de soi que l'écrou pourrait également agir sur une timonerie à câble ou pneumatique.
De telles dispositions sont connues et par exemple décrites dans la demande de brevet français déposée le 25 Mars 1 997 sous le numéro 97 03 627.
Elles fonctionnent généralement bien et donnent satisfaction. Toutefois, il est apparu que, si une usure régulière est automatiquerient rattrapée lorsqu'elle atteint un certain seuil, l'opération de rattrapage e-,c effectuée de manière aléatoire dans la vie du dispositif d'embrayage et risque d'entraîner momentanément une perte de confort, lors de cette opération de rattrapage, le point de léchage étant perdu ; nécessairement, ce point de léchage doit être retrouvé et il s'ensuit une perte de temps et de confort.
Pour éviter ces inconvénients, l'invention propose un embrayage à friction, notamment pour véhicules automobiles, comportant, d'une part, un dispositif d'embrayage comprenant des moyens embrayeurs et des moyens débrayeurs, les moyens embrayeurs prenant appui sur un couvercle, solidaire d'un volant d'entraînement en rotation, pour action sur un plateau de pression et serrage des garnitures de friction d'un disque de friction entre le plateau de pression et le volant, formant plateau de réaction, et, d'autre part, une timonerie pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs par l'intermédiaire des moyens débrayeurs, un actionneur pour commander ladite timonerie, et un dispositif de rattrapage d'usure, pour compenser l'usure d'au moins des garnitures de friction, le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage et l'actionneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique, des moyens de contrôle sont prévus pour contrôler le moment de l'opération de rattrapage.
Ainsi, sans l'intervention des moyens de contrôle, l'opération de rattrapage ne peut avoir lieu. Avantageusement, les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils autorisent l'opération de rattrapage lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies ; en variante, les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils forcent l'opération de rattrapage à intervenir lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies. Ces conditions peuvent être définies à partir d'informations générées par des capteurs, telles que par exemple les vitesses de rotation des arbres d'entrée et de sortie, les couples d'entrée et* -de sortie conduisant à une image du léchage, la vitesse du véhicule, ou autres, dont l'exploitation permet de garantir un certain confort de conduite. Ces moyens de contrôle sont avantageusement agencés en sorte que deux types de course de débrayage sont prévus, une course dite course normale et une course dite surcourse, supérieure à la course normale, le dispositif de rattrapage d'usure n'étant adapté à être opérationnel que lors d'une surcourse de débrayage ; préférentiellement, les moyens de contrôle n'autorisent une surcourse de débrayage qu'après qu'un nombre donné de courses normales ont eu lieu.
Dès lors, comme on le voit, le moment de l'opération de rattrapage proprement dite est parfaitement maîtrisé.
On comprendra que l'invention est applicable quel que soit le type, poussé ou tiré, de l'embrayage ; comme on le sait, dans un embrayage du type poussé, pour désengager l'embrayage, il faut agir sur l'extrémité des doigts du diaphragme dans le sens allant du fond du couvercle vers le plateau de pression, alors que, dans un embrayage du type tiré, il faut agir sur l'extrémité des doigts du diaphragme dans le sens opposé au précédent pour désengager l'embrayage. 8
Avantageusement, la timonerie comporte une commande hydraulique qui comprend un récepteur ayant un piston et un émetteur ayant un piston ; en variante, la timonerie comporte un câble ou une liaison pneumatique.
Avantageusement, la timonerie comporte une fourchette de débrayage. Avantageusement, l'un des appuis des moyens embrayeurs est décalable axialement et un moyen de compensation, mis en oeuvre par un moyen d'actionnement, est prévu pour réaliser ce décalage, ledit moyen d'actionnement étant commandé par un moyen de déclenchement lui-même commandé par un moyen de détection, sensible à l'usure des garnitures. Avantageusement, l'appui décalable est l'appui lié au plateau de pression ; en variante, l'appui décalable est l'appui au couvercle.
Pour z* ieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à tit. e d'exemple, purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés. Sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un embrayage selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique de l'actionneur associé à l'embrayage de la figure 1 . Le dispositif d'embrayage 1 0 de la figure 1 est du type de celui décrit dans le document FR-A-2 753 503 auquel on se reportera pour plus de précisions, sachant qu'ici à la figure 1 tout est représenté de manière schématique ; sur cette figures, le dispositif d'embrayage 1 0 comporte un volant 1 1 d'entraînement en rotation, un disque de friction 1 2 portant à sa périphérie externe des garnitures de friction 1 3, un plateau de pression 1 4, un couvercle 1 5 fixé sur le volant 1 1 , un diaphragme 1 6 agissant entre, d'une part, le couvercle 1 5 et, d'autre part, le plateau de pression 1 4, ici par l'intermédiaire de moyens d'appui 1 7, et un dispositif de rattrapage d 'usure 1 8 comprenant des moyens à rampes 1 9 portés par le plateau de pression 14. Le volant 1 1 éventuellement divisé forme ici un plateau de réaction offrant dorsalement une face de friction à une garniture de friction 1 3 ; le volant 1 1 est solidaire en rotation d'un premier arbre, tel qu'un arbre menant.
Le plateau de pression 1 4 présente frontalement une face de friction pour l'autre garniture de friction 1 3 ; dorsalement, il présente des plots 24 destinés à coopérer avec des rampes 25 appartenant aux moyens à rampes
1 9 constitués ici d'un anneau présentant les rampes 25 inclinées et réparties circonférentiellement ; l'anneau 1 9 est ici métallique et comporte des zones d'appui constituant les moyens d'appui 1 7 pour le diaphragme 1 6, ici pour la périphérie externe de la rondelle Belleville de celui-ci ; il comporte également à sa périphérie externe une denture 26.
Le plateau de pression 1 4 est solidaire en rotation du -/ouvercle 1 5 ici de forme creuse avec un fond troué centralement, et ce avec mobilité axiale par l'intermédiaire de languettes élastiques, non représentées, exerçant une fonction de rappel du plateau de pression 1 4 vers le fond du couvercle 1 5 portant des colonnettes, non visibles sur la figure, à tête profilée pour montage pivotant du diaphragme 1 6, plus précisément de la périphérie interne de la rondelle Belleville du diaphragme 1 6, sur le couvercle 1 5 dont le fond présente, en regard des têtes profilées desdites colonnettes formant un appui secondaire, un autre appui, dit appui primaire, formé par exemple par emboutissage de son fond.
Le disque de friction 1 2 présente à sa périphérie interne, de manière connue, un moyeu 27 cannelé intérieurement pour sa liaison en rotation à un second arbre, tel qu'un arbre mené. S'agissant d'une application à un véhicule automobile, le premier arbre est ici le vilebrequin du moteur sur lequel se fixe le volant 1 1 portant le plateau de pression 1 4, le couvercle 1 5 et par pincement le disque de friction 1 2 dont le moyeu central 27 est ici lié en rotation à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses constituant le second arbre et ce de manière débrayable, les garnitures de friction 1 3 étant normalement serrées entre le plateau de 10
pression 14 et le volant 1 1 . Le couple est ainsi transmis du vilebrequin à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
Ici, la timonerie comporte une commande hydraulique ; celle-ci comprend, d'une part, un récepteur 20 dont le piston 21 agit, directement ou par l'intermédiaire d'une fourchette de débrayage, sur la butée de débrayage, le piston 21 pouvant, comme schématisé ici, constituer lui-même la butée de débrayage, et, d'autre part, un émetteur 30 dont le piston 31 est commandé par un actionneur 40.
Le piston 31 , dit de commande, de l'émetteur 30 est monté coulissant dans une chambre cylindrique 32, dite de commande, reliée à un réservoir 41 par l'intermédiaire d'un orifice 42 qui traverse sa paroi cylindrique ; le piston 30 de l'émetteur 31 est sollicité pa; un ressort de rappel 33 vers .-jne position de repos dans laquelle ledit orifice 42 esï libre, mettant alors en communication la chambre de commande 32 avec le réservoir 41 . Le piston 21 du récepteur 20 est monté coulissant dans une chambre cylindrique 22, dite de réception, reliée à la chambre de commande 32 par une canalisation 43 ; le piston 21 du récepteur 20 est sollicité par un ressort 23 dit d'application sollicitant le piston 21 du récepteur 20 en application contre la butée de débrayage ou la fourchette de débrayage, ici contre les doigts du diaphragme.
L'embrayage est donc normalement engagé. Pour désengager l'embrayage il faut, à l'aide du piston 21 du récepteur 20, agir sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 1 6 pour faire pivoter celui-ci autour des colonnettes afin d'annuler progressivement la charge qu'il exerce sur le plateau de pression 1 4, plus précisément sur les moyens d'appui 1 7. Les languettes élastiques, usuellement d'orientation tangentielle, rappellent alors le plateau de pression 1 4 en direction du fond du couvercle 1 5 pour libérer les garnitures de friction 1 3. L'embrayage est alors désengagé. En relâchant l'action qu'exerce le piston 21 du récepteur 20 sur le diaphragme 1 6, l'embrayage passe alors de sa position désengagée à sa position engagée, 1 1
dans laquelle le diaphragme 1 6 est en contact avec l'appui primaire porté par le fond du couvercle 1 5. Le piston 21 du récepteur 20 agit donc de manière antagoniste sur le diaphragme 1 6 en étant commandé par l'actionneur 40.
Lors de la durée de vie de l'embrayage, les garnitures de friction 1 3 s'usent ainsi que, dans une moindre mesure, les faces de friction du plateau de pression 1 4 et du volant 1 1 .
Le plateau de pression 1 4 se rapproche donc du volant 1 1 . Ainsi qu'on le sait, le diaphragme 1 6 à l'état libre a une forme tronconique ; une fois monté dans le dispositif d'embrayage, sa conicité varie. D'une manière générale, la courbe caractéristique du diaphragme est fonction de ses dimensions, de son épaisseur et de la hauteur du tronc de côrv de sa partie rondelle Belleville. Sa courbe caractéristique (charge exercée - déflexion) a classiquement une allure croissante jusqu'à un maximum, puis une allure décroissante jusqu'à un minimum pour ensuite croître. En position embrayage engagé, garnitures de friction 1 3 neuves, le diaphragme 1 6 occupe une position correspondant à un point de la partie décroissante de sa courbe caractéristique. En fonction de l'usure des garnitures de friction, le point de fonctionnement se rapproche du maximum de la courbe caractéristique, puis dépasse ce maximum, la charge exercée par le diaphragme décroissant alors jusqu'à ce qu'il ne puisse plus transmettre le couple du moteur. En fonction des usures ci-dessus, son inclinaison varie. Le rôle du dispositif de rattrapage d'usure 1 8 est de maintenir le diaphragme 1 6 toujours dans la même position lorsque l'embrayage est engagé et donc de compenser au moins l'usure des garnitures de friction 1 3. D'une manière générale, une butée de débrayage est propre à agir sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 1 6. Cette butée est montée coulissante le long d'un tube-guide solidaire de la boîte de vitesses. Le tube- guide est traversé intérieurement par l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. La butée peut être soumise à l'action d'une fourchette de débrayage montée pivotante sur une partie fixe du véhicule, telle que le carter de la boîte 1 2
de vitesses. L'extrémité libre de la fourchette est soumise à l'action du piston 21 du récepteur 20.
Suivant la localisation du récepteur 20 par rapport à l'extrémité libre de la fourchette, celui-ci agit en poussant ou en tirant sur celle-ci, et ce en fonction du type de l'embrayage. En effet, d'une manière générale, l'embrayage au lieu d'être du type poussé comme celui de la figure 1 - la butée de débrayage agissant en poussant sur le diaphragme 1 6 pour désengager l'embrayage - ledit embrayage peut être du type tiré - la butée de débrayage agissant alors en tirant sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 1 6 pour désengager l'embrayage. Dans ce cas, la partie périphérique externe de la rondelle Belleville du diaphragme 1 6 prend appui sur le couvercle 1 5, tandis que la périphérie nterne de ladite rondelle Belleville prend alors appui sur les moyens d'appui 1 7 portés par le plateau de pression 1 4. De manière classique, la butée de débrayage comporte un roulement à billes avec, d'une part, une bague tournante en contact directement avec le diaphragme 1 6 dans le cas d'un embrayage du type poussé ou en contact indirect avec le diaphragme 1 6 par l'intermédiaire d'une pièce d'accostage située derrière le diaphragme 1 6 dans le cas d'un embrayage du type tiré et, d'autre part, une bague non tournante attelée, par exemple par un ressort d'autocentrage ou un capot, à un manchon de manoeuvre soumis à l'action d'un organe de commande, tel que la fourchette de débrayage, agissant en poussant ou en tirant, selon les cas, sur ledit manchon. Un ressort de précharge agit usuellement pour maintenir en appui constant la butée de débrayage sur le diaphragme, à la manière du ressort d'application 23 du récepteur 20 du schéma de la figure 1 .
Le dispositif de rattrapage d'usure 1 8 comporte des moyens de détection de l'usure des garnitures de friction 1 3 (et dans une moindre mesure de l'usure du plateau de pression 1 4 et du volant 1 1 ) associés à des 1 3
moyens d'entraînement pour faire tourner les moyens d'appui 1 7, usuellement lorsque l'embrayage est en position désengagée.
Les moyens de détection peuvent comporter une goupille portée à frottement, par exemple par le plateau de pression 14, pour coopérer avec le volant 1 1 ou le couvercle 1 5. Cette goupille est associée à des moyens élastiques, par exemple des ressorts à boudin, permettant d'entraîner en rotation les moyens d'appui 1 7 en cas d'usure, et ce lorsque l'embrayage est désengagé. Diverses configurations sont envisageables.
Ici, les moyens de détection comportent une lame portée par le couvercle 1 5 coopérant avec les dents inclinées d'une roue à rochet solidaire d'un axe qui porte également à coulissement une vis sans fin 28. Le filet et le pas de la vis sans fir.-28 sont adaptés à la denture 26 portée par l'anneau 1 9 et forment un système irréversible, la vis sans fin 28 pouvant déplacer la denture 26, mais pas l'inverse. Ledit axe est porté par un support qui porte également un ressort hélicoïdal de rattrapage, formant moyen élastique de rattrapage, entourant l'axe ; un cliquet anti-retour est adapté à coopérer avec les dents de la roue à rochet.
Pour plus de détails concernant le dispositif de rattrapage d'usure 1 8, il suffit de se reporter au document FR-A-2 753 503 déjà cité. En cas d'usure, le diaphragme s'incline et agit sur la lame en sorte que la roue à rochet se rapproche de la lame adaptée à faire tourner la roue à rochet et à armer le ressort de rattrapage suite à une certaine usure, la lame sautant alors une dent. L'armement du ressort de rattrapage se fait lorsque l'embrayage est engagé suite à une détection de l'usure. En position embrayage désengagé, le ressort de rattrapage armé est alors, lorsque sa charge est suffisante pour vaincre les frottements, amené à faire tourner la vis sans fin 28 entraînant alors en rotation l'anneau 1 9, qui, par coopération des rampes 25 avec les plots 24 - pouvant être remplacés en variante par des rampes complémentaires aux rampes 25 - du plateau de pression 1 4, se déplace axialement en sorte que les zones d'appui se rapprochent du fond du 1 4
couvercle 1 5 pour maintenir le diaphragme 1 6 en position sensiblement constante lorsque l'embrayage est engagé.
On augmente donc l'épaisseur entre les moyens d'appui 1 7 et la face de friction du plateau de pression 1 4 en contact avec les garnitures de friction 1 3 du disque de friction 1 2.
Ainsi, le dispositif de rattrapage d'usure 1 8 comporte une vis sans fin 28 montée à coulissement selon son axe en étant soumise à l'action d'un moyen élastique de rattrapage. C'est lorsque la vis sans fin 28 est déplacée selon son axe, par l'action du ressort de rattrapage comprimé lors de la détection de l'usure, qu'elle entraîne en rotation circonférentielle les moyens à rampes 1 9, la charge du ressort élastique de rattrapage croissant avec l'usure des garnitures de friction 1 3, le déplacement axial étant obtenu par afiion du ressort lorsque sa charge est suffisamment élevée pour faire tourner l'anheau 1 9 et surmonter les frottements dus à l'effort de rappel dû aux languettes élastiques de liaison en rotation du plateau de pression 14 avec le couvercle 1 5 agissant sur l'anneau 1 9 pour solliciter celui-ci au contact du diaphragme, l'embrayage étant désengagé. La roue à rochet et la lame constituent des moyens d'entraînement en rotation rendu opérationnels par l'usure des garnitures de friction 1 3 lorsque l'embrayage est embrayé. Le cliquet anti- retour empêche la vis sans fin 28 de tourner dans le sens contraire de celui dans lequel elle est entraînée en rotation par les moyens d'entraînement en rotation lorsqu'ils sont rendus opérationnels.
L'implantation du dispositif de rattrapage d'usure 1 0 au sein du dispositif d'embrayage permet de simplifier l'actionneur 40 constitué d'un moteur électrique 50, d'une transmission mécanique 60 et de moyens élastiques d'assistance 70.
Le moteur électrique 50 entraîne ainsi la transmission mécanique 60 selon une course indépendante de l'usure des garnitures de friction 7 et/ou du plateau 1 et du volant 2. 1 5
Cette course est toujours la même. Les moyens élastiques d'assistance 70 permettent au moteur électrique 50, de manière connue de par le document FR-A-2 564 920, de ne développer qu'un faible effort. Ces moyens élastiques 70, à la manière d'un ascenseur, emmagasinent l'énergie du diaphragme 1 6 pendant le passage de celui-ci de sa position embrayage désengagé à sa position embrayage engagé (c'est-à-dire pendant l'engagement de l'embrayage) et la restitue au moment du débrayage (passage de la position embrayage engagé à la position embrayage désengagé) . Les moyens élastiques d'assistance 70 agissent donc de manière antagoniste par rapport au diaphragme 1 6.
En position embrayage engagé, Ils moyens élastiques d'assistctnce 70 n'exercent pas de force ou une faible force sur la timonerie et donc sur le diaphragme 1 6. Ceci est possible durant toute la durée de vie de l'embrayage car le diaphragme 1 6, grâce au dispositif de rattrapage d'usure 1 8, occupe toujours la même position. Ainsi qu'on le sait, les bornes d'alimentation du moteur électrique 50 sont reliées à un module électronique situé à l'extérieur de l'actionneur 40 ou en variante en partie dans l'actionneur.
Ce module comporte par exemple un microcalculateur, tel qu'un microprocesseur, des circuits de traitement des informations et, par exemple, des transistors de puissance montés en série pour commander le moteur dans les deux sens de rotation. Le module électronique appartient à un circuit électronique comportant un certain nombre de capteurs envoyant des informations au module électronique. Ces capteurs captent notamment la vitesse des arbres menant (le vilebrequin) et mené (l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses), la course de l'actionneur, l'état de la boîte de vitesses (rapport engagé), l'état du levier de changement de vitesses (capteur d'effort) et autres.
A partir de ces diverses informations, il est élaboré une stratégie pour les opérations d'embrayage et de débrayage. Le moteur 50 rotatif n'est donc 1 6
sous tension que pendant des instants très courts (opération de débrayage) et consomme donc très peu d'énergie fournie ici par la batterie du véhicule. Sa puissance est très faible grâce aux moyens élastiques d'assistance 70. Tout ceci permet d'avoir un actionneur 40 électromécanique léger. Les moyens élastiques d'assistance 70 prennent appui sur une partie fixe et sur une partie mobile formant écrou de manière décrite ci-après.
Ici l'actionneur comporte un flasque 91 sur lequel se fixe le moteur électrique 50, par exemple à l'aide de vis (on voit sur la figure 2 l'axe des vis) . Ce flasque 91 porte à sa périphérie interne un appui 79 fixe, ici arrondi, de forme annulaire et un roulement à billes 52 portant l'arbre de sortie 51 du moteur éle ctrique. Ce flasque 91 est denc troué centralement pour passage de l'arbre 51 "et est conformé pour former un support de roulement.
L'arbre de sortie 51 du moteur électrique 50 est ainsi, de manière connue, fixe en translation et mobile en rotation lorsque le moteur est alimenté électriquement.
Le flasque 91 est solidaire d'un boîtier 90 comportant à son extrémité arrière un manchon 64 doté d'une rainure de guidage 65. Plus précisément le flasque 91 constitue un couvercle pour le boîtier 90 de forme creuse et est fixé sur l'extrémité avant ouverte du boîtier 90, dont le fond 66 est troué centralement et porte le manchon 64.
L'ensemble boîtier 90 - flasque 91 forme un carter fixe et est fixé sur une partie fixe du véhicule, par exemple le carter de la boîte de vitesses. Le boîtier 90 ou le flasque 91 présente pour ce faire des oreilles non visibles. L'arbre 51 a une extrémité filetée et constitue l'élément d'entrée de la transmission mécanique 60. L'arbre 51 est en prise avec un écrou 61 de forme tubulaire. Cet écrou 61 comporte un appui mobile annulaire 78, ici arrondi, porté par une collerette 68 radialement saillante propre à venir en butée contre le fond 66 d'orientation transversale du boîtier 90 ; une jupe annulaire 67 d'orientation axiale prolonge le fond 66. 1 7
L'écrou 61 est fixe en rotation et mobile axialement. Ici quatre rondelles Belleville 71 à 74 montées en série sont prévues. Des moyens de transmission d'effort 75 à 77 interviennent entre les périphéries externe et interne des rondelles Belleville adjacentes. Les rondelles 71 à 74 sont aptes à être traversées par l'arbre de sortie 61 .
Plus précisément, en succession axiale la rondelle Belleville 71 d'extrémité arrière prend appui à sa périphérie interne sur l'appui mobile 78 et à sa périphérie externe sur un jonc 75 en contact intime avec la périphérie interne de la jupe 67. La deuxième rondelle Belleville 72 prend appui à sa périphérie externe sur le jonc 75 et à sa périphérie interne sur un jonc 77 porté par un manchon 1 77 coulissant le long de la périphérie externe lisse et cylindrique, ici étagée, de l'écrou 61 fileté intérieurerr. înt. La troisième rondelle Belleville 73 prend appui à sa périphérie interne sur le -jonc 77 et à sa périphérie externe sur un jonc 76 en contact intime avec la périphérie interne de la jupe 67 ; la rondelle Belleville d'extrémité avant 74 prend appui à sa périphérie externe sur le jonc 76 et à sa périphérie interne sur l'appui fixe 79. Dans la position embrayage engagé (partie haute de la figure), les rondelles Belleville 71 à 74 ont une configuration globalement plane et sont bandées. Lors de l'opération de débrayage, ces rondelles Belleville se détendent pour contrebalancer l'action qu'exerce le diaphragme sur la butée de débrayage.
Le moteur électrique entraînant l'arbre 51 , fixe en translation, l'écrou
61 , fixe en rotation et entraîné par l'arbre 51 formant vis, se déplace en translation axialement en direction du fond 66 du boîtier 90 jusqu'à ce que la collerette 68 vienne en butée sur ledit fond, en déplaçant dans son mouvement le piston 31 de l'émetteur 30.
Dans cette position, l'embrayage est désengagé et les rondelles Belleville 71 à 74 ont une position inclinée formant ainsi globalement un W. 1 8
Lors de l'opération d'embrayage, sous l'action du diaphragme 1 6, les rondelles Belleville reviennent à leur position initiale plane.
Des moyens de liaison en rotation 63, 65 existent entre le boîtier 90 et l'écrou 61 formant l'élément de sortie de la transmission mécanique 60. L'écrou 61 effectue ainsi un mouvement de translation en étant lié en rotation au boîtier 90.
Les moyens de liaison en rotation consistent ici en une clavette 63 portée par l'écrou 61 s'engageant dans la rainure 65 du manchon 64 de guidage de l'écrou 61 . En variante, comme décrit dans les figures 9 et 1 0 du document FR-97 03627 précité, le ressort d'assistance consiste en un ressort à boudin entourant l'écrou prenant appui sur l'appui fixe et une collerette solidaire de l'écrou.
Comme on le voit, il peut arriver que, dans la vie de l'embrayage, cette opération de rattrapage proprement dite s'effectue n'importe quand, autrement dit de manière aléatoire, ce qui peut être désagréable pour le conducteur, entraînant une perte de confort momentanée au moment du déclenchement, l'information sur la position du point de léchage ou d'accostage, c'est-à-dire du point de contact du plateau de pression 14 avec les- garnitures de friction 1 3 juste avant qu'il ne s'en éloigne lors du débrayage, est perdue momentanément ; pour retrouver cette position au réembrayage, il peut par ailleurs se passer un certain temps.
Ainsi, selon l'invention, des moyens de contrôle sont prévus pour contrôler le moment de l'opération de rattrapage proprement dite.
Selon une première forme de réalisation, les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils autorisent l'opération de rattrapage lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies.
Selon une autre forme de réalisation, les moyens de contrôle forcent l'opération de rattrapage à intervenir lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies. 1 9
Ces moyens de contrôle sont avantageusement agencés en sorte que deux types de course de débrayage sont prévus, une course dite course normale et une course dite surcourse, supérieure à la course normale, le dispositif de rattrapage d'usure n'étant adapté à être opérationnel que lors d'une surcourse de débrayage ; préférentiellement, les moyens de contrôle n'autorisent une surcourse de débrayage qu'après qu'un nombre donné de courses normales ont eu lieu.
Dès lors, comme on le voit, le moment de l'opération de rattrapage proprement dite est parfaitement maîtrisé.

Claims

20REVENDICATIONS
1 . Embrayage à friction, notamment pour véhicules automobiles, comportant, d'une part, un dispositif d'embrayage comprenant des moyens embrayeurs et des moyens débrayeurs, les moyens embrayeurs prenant appui sur un couvercle (1 5), solidaire d'un volant (1 1 ) d'entraînement en rotation, pour action sur un plateau de pression ( 1 4) et serrage des garnitures de friction ( 1 3) d'un disque de friction ( 1 2) entre le plateau de pression ( 1 4) et le volant ( 1 1 ), formant plateau de réaction, et, d'autre part, une timonerie pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs par l'intermédiaire des moyens débrayeurs (3), un actionneur (40) pour commander ladite timonerie, et un dispositif de rattrapage d'usure ( 1 8), pour compenser l'usure d'au moins des garnitures de friction ( 1 3), le dis positif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage et randonneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique, caractérisé par le fait que des moyens de contrôle sont prévus pour contrôler le moment de l'opération de rattrapage.
2. Embrayage à friction selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils autorisent l'opération de rattrapage lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies.
3. Embrayage à friction selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils forcent l'opération de rattrapage à intervenir lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies.
4. Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont agencés en sorte que deux types de course de débrayage sont prévus, une course dite course normale et une course dite surcourse, supérieure à la course normale, le dispositif de rattrapage d'usure n'étant adapté à être opérationnel que lors d'une surcourse de débrayage. 21
5. Embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle n'autorisent une surcourse de débrayage qu'après qu'un nombre donné de courses normales ont eu lieu.
6. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la timonerie comporte une commande hydraulique qui comprend un récepteur (20) ayant un piston (21 ) et un émetteur (30) ayant un piston (31 ) .
7. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la timonerie comporte un câble.
8. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la timonerie comporte une fourchette de débrayage.
9. Embray: ge à friction selon l'une - des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la timonerie comporte une liaison pneumatique.
1 0. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'un des appuis des moyens embrayeurs est décalable axialement et un moyen de compensation, mis en oeuvre par un moyen d'actionnement, est prévu pour réaliser ce décalage, ledit moyen d'actionnement étant commandé par un moyen de déclenchement lui-même commandé par un moyen de détection, sensible à l'usure des garnitures.
1 1 . Embrayage à friction selon la revendication 1 0, caractérisé par le fait que l'appui décalable est l'appui lié au plateau de pression.
1 2. Embrayage à friction selon la revendication 1 0, caractérisé par le fait que l'appui décalable est l'appui lié au couvercle.
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