EP1003982A1 - 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
EP1003982A1
EP1003982A1 EP99928044A EP99928044A EP1003982A1 EP 1003982 A1 EP1003982 A1 EP 1003982A1 EP 99928044 A EP99928044 A EP 99928044A EP 99928044 A EP99928044 A EP 99928044A EP 1003982 A1 EP1003982 A1 EP 1003982A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
friction clutch
clutch
piston
wear
clutch according
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Withdrawn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
EP99928044A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo SE filed Critical Valeo SE
Publication of EP1003982A1 publication Critical patent/EP1003982A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16D25/087—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 the clutch being actuated by the fluid-actuated member via a diaphragm spring or an equivalent array of levers
    • 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
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/752—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located in the actuating mechanism arranged outside the clutch
    • 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

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 device for compensating for wear, in particular friction linings, hereinafter said device for taking up wear; it relates more precisely to the control of such a clutch.
  • a conventional friction clutch generally comprises a reaction plate, possibly in two parts to form a damping flywheel or a flexible flywheel, fixed in rotation on a first shaft, usually a driving shaft such as the crankshaft of the combustion engine. internal, and supporting by its external 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 offset, a means, called compensation, being provided to achieve this offset, in association with a means, called actuation, allowing the setting implements, in fact actuation, of said compensation means and a triggering means itself controlling the actuation means by authorizing or not the entry into function of the actuation means.
  • 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 1 one of the components of the clutch influenced by said wear, said detection means acting on one of said compensation, actuation and triggering means.
  • 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 decalable 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 cooperates a worm screw arranged tangentially, 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 driven in rotation by the rotation 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 means engaged axially acting yors 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 offset 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 rotation 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 release 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 detection means here the tongue controlled by the diaphragm, acts, via the ratchet wheel, on the actuation means, here the elastic take-up means, causing an actuation force to appear; tripping takes place during a subsequent declutching operation.
  • the engagement means consist of a diaphragm and the shiftable 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 is carried out during the declutching operation by a reduction in the load on the support cord while the pressure plate moves, as a function of wear, with respect to a pin bearing on the reaction plate, said pin, frictionally passing through the pressure plate, constituting the detection means.
  • This pin carries a stop in the form of a lever cooperating with the ramp means
  • the detection means therefore acts on the compensation 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 decalable 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, elastically mounted, the maximum clutch release load increasing with wear , this constituting the detection means which, by collapsing, constitutes the triggering means.
  • the detection means therefore acts on the triggering means, a clearance appearing between the primary and secondary supports when the secondary support subsides, said clearance being filled by a movement of the primary support under the action of the means. actuation.
  • 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, the effort necessary to move the pin by relative to the cover being greater than the restoring force of the pressure plate here due to the tangential tabs;
  • the actuating means is a spring which acts between the cover and a rotary ring provided with ramps intended to cooperate with counter-ramps; the cover support is therefore movable, the clutch being of the pulled type. Triggering occurs at the end of the declutching operation after detection of wear and the appearance of a clearance filled under the action of the actuating means; as in FIG. 10, the complete disengagement position is fixed, the clutch means comprising disengaging levers associated with helical springs bearing on the cover.
  • 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 wheelhouse, elastic assistance means acting between a fixed part and an element of the transmission in an antagonistic manner with respect to the engagement means, the electric motor then providing only a small effort to disengage the clutch.
  • the operating means can be of the hydraulic type.
  • the actuator comprises motor means provided with a mechanical transmission and elastic assistance means acting between a fixed part and an element of the transmission antagonistically with respect to the clutch 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 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.
  • 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 drive wheel, for action on a pressure plate and tightening the friction linings a friction disc between the pressure plate and the flywheel, forming a reaction plate, and, on the other hand, a wheelhouse to act in an antagonistic manner on the engaging means by means of the declutching means, and a device for wear take-up, to compensate for the wear of at least the friction linings, the wear take-up device being mounted within the clutch device, characterized in that it comprises an actuator for controlling the wheelhouse , the actuator comprising motor means provided with a mechanical transmission and elastic assistance means acting between a fixed part and an element of the transmission in an antagonistic manner with respect to the engagement means and by the fact that means are provided for automatic length adjustment of the wheelhouse depending in particular on wear.
  • an actuator is provided to control the wheelhouse.
  • a hydraulic control provided with means for lengthening the wheelhouse; but, according to this document, this lengthening is not automatic, a certain number of operations being necessary.
  • the wheelhouse comprises a hydraulic control which comprises a receiver having a piston and a transmitter having a piston; preferably, the piston, called control, of the transmitter is slidably mounted in a cylindrical chamber, called control, connected to a reservoir via an orifice and the end of the control chamber, opposite to the one in which the control piston is at rest is connected to the reservoir by means of a one-way valve which authorizes the liquid from the reservoir to go to the control chamber but which prevents the liquid contained in said chamber from returning to the reservoir .
  • said orifice passes through the cylindrical wall of the control chamber, is open when the control piston is at rest and closed by it during the declutching operation, the unidirectional valve being implanted in a conduit connecting the tank control.
  • the one-way valve is located inside the control chamber; advantageously, the orifice for communication of the control chamber with the reservoir is disposed in the partition which limits the control chamber and faces the control piston; preferably, the check valve of the one-way valve is coupled to the control piston so that, when the latter is in the rest position, the unidirectional valve is open while it is closed as soon as the latter has left its rest position.
  • the orifice is bordered by the seat of the valve of the unidirectional valve and comprises a tail which extends axially until it passes through a hole made in a front partition of the control piston defined by an axial well which it presents. , a stop provided at the end of said tail being adapted to cooperate with the internal face of the partition of the control piston.
  • the wheelhouse comprises a jack comprising, on the one hand, a body in which is slidably sliding a piston which defines there an upstream chamber and a downstream chamber and, on the other hand, a slide valve adapted to communicate or isolate said chambers, said slide being, on one side, subjected to the action of a spring urging it into the isolation position and, on the other side, adapted to cooperate with a fixed part, the cylinder body being connected to the actuator and the piston being connected to the declutching member.
  • the wheelhouse is of the mechanical type and comprises a device comprising a nut displaceable axially in a housing under the action of the actuator, a connecting piece to the declutching member extending partially to the interior of the housing where it is surrounded by a radially elastic jaw, said jaw having a head having externally a semi-frustoconical bearing adapted to cooperate with a corresponding frustoconical inner bearing which has a cavity formed in the nut, said jaw being biased by a spring inside the cavity in the direction which makes the bearings cooperate; preferably, an assistance spring, bearing on the housing biases the nut axially in the direction of disengagement.
  • the wheelhouse may include 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 offset support is the support linked to the pressure plate.
  • the offset support is the support linked to the cover.
  • FIG. 2 is a schematic view of the actuator associated with the clutch of Figure 1;
  • FIG. 3 is a view similar to Figure 1 of a clutch according to the invention.
  • FIGS. 4 to 6 are sectional views of a variant of the transmitter according to the invention, the transmitter being shown at rest in Figure 4, at the start of declutching in Figure 5 and during re-engagement at Figure 6;
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of an actuator forming part of the wheelhouse according to the invention.
  • Figure 8 is a partial view of Figure 7 showing the cylinder of the cylinder in another position
  • Figure 9 is a view similar to Figure 7 and corresponding to a variant
  • FIG. 10 is a view similar to Figure 3 showing a variant of the wheelhouse according to the invention.
  • FIGS 11 to 14 are partial views on a larger scale of the wheelhouse of Figure 10 shown in different positions: clutch engaged, Figure 11; clutch disengaged, Figure 12; start of a re-clutch operation, figure 13, and end of this operation, figure 14, the linings being partly worn.
  • the clutch device 10 in FIG. 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 FIG. 1 everything is shown diagrammatically; in this figure, the clutch device 10 comprises a flywheel 11 for driving in rotation, a friction disc 12 carrying at its outer periphery friction linings 13, a pressure plate 14, a cover 15 fixed to the flywheel 11 , a diaphragm 16 acting between, on the one hand, the cover 15 and, on the other hand, the pressure plate 14, here by means of support means 17, and a wear take-up device 18 comprising ramp means 19 carried by the pressure plate 14.
  • the disc 11 here comprises an elastic support carrying the linings 13 for forming a progressive disc as described in document GB-A-2 294 301.
  • the flywheel 11 possibly divided, as visible in FIGS. 35 to 37 of the document GB-A-2 294 301, here forms a reaction plate offering dorsally a face friction to a friction lining 13; the steering wheel 11 is integral in rotation with a first shaft, such as a driving shaft.
  • the pressure plate 14 has frontally a friction face for the other friction lining 13; dorsally, it has studs 24 intended to cooperate with ramps 25 belonging to the ramp means 19 here consisting of a ring having the ramps 25 inclined and distributed circumferentially; the ring 19 is here metallic and has support zones constituting the support means 17 for the diaphragm 16, here for the outer periphery of the Belleville washer thereof; it also has at its outer periphery a toothing 26.
  • the pressure plate 14 is integral in rotation with the cover 15 here of hollow shape with a centrally perforated bottom, and this with axial mobility by means of elastic tongues, not shown, exerting a return function of the pressure plate 14 towards the bottom of the cover 15 carrying columns, not visible in the figure, with a profiled head for pivoting mounting of the diaphragm 16, more precisely from the internal periphery of the Belleville washer of the diaphragm 16, on the cover 15, the bottom of which has, opposite the profiled heads of the said columns forming a secondary support, another support, called the primary support, formed for example by stamping its bottom.
  • the friction disc 12 has, at its internal periphery, in known manner, a hub 27 internally grooved for its connection in rotation to a second shaft, such as a driven shaft.
  • the first shaft here is the crankshaft of the engine on which the flywheel 11 is fixed carrying the pressure plate 14, the cover 15 and by pinching the friction disc 12 including the 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 13 being normally clamped between the pressure plate 14 and the flywheel 11.
  • the torque is thus transmitted from the crankshaft to the input shaft of the gearbox.
  • the clutch is therefore normally engaged.
  • the declutching operation is carried out by means of a wheelhouse adapted to act in an antagonistic manner on the diaphragm 16.
  • 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 by a return spring 33 towards a 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 16 to rotate the latter around the balusters in order to gradually cancel the load which it exerts. on the pressure plate 14, more precisely on the support means 17.
  • the elastic tabs usually of tangential orientation, then recall the pressure plate 14 in the direction of the bottom of the cover 15 to release the friction linings 13.
  • L clutch is then disengaged.
  • the clutch passes from its disengaged position to its engaged position, in which the diaphragm 16 is in contact with the primary support carried by the bottom. cover 15.
  • the piston 21 of the receiver 20 therefore acts antagonistically on the diaphragm 16 while being controlled by the actuator 40.
  • the pressure plate 14 therefore approaches the flywheel 11.
  • the diaphragm 16 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 truncated cone of its washer part.
  • a declutching stop is capable of acting on the internal end of the fingers of the diaphragm 16.
  • 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.
  • the free end of the fork is subjected to the action of the piston 21 of the receiver 20.
  • 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 FIG. 1 - the clutch release bearing acting by pushing on the diaphragm 16 to disengage the clutch - said clutch can be of the type pulled - the clutch release bearing then acting by pulling on the inner end of the fingers of the diaphragm 16 to disengage the clutch.
  • the external peripheral part of the Belleville washer of the diaphragm 16 is supported on the cover 15, while the internal periphery of said Belleville washer is then supported on the support means 17 carried by the pressure plate 14.
  • the release bearing comprises a ball bearing with, on the one hand, a rotating ring in direct contact with the diaphragm 16 in the case of a clutch of the pushed type or in indirect contact with the diaphragm 16 by l 'through a docking piece located behind the diaphragm 16 in the case of a clutch of the pulled type and, on the other hand, a non-rotating ring coupled, for example by a self-centering spring or a cover, to an operating sleeve subjected to the action of a control member, such as the clutch release 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 18 includes means for detecting the wear of the friction linings 13 (and to a lesser extent the wear of the plate. pressure 14 and flywheel 11) associated with drive means for rotating the support means 17, usually when the clutch is in the disengaged position.
  • the detection means may comprise a pin carried by friction, for example by the pressure plate 14, to cooperate with the flywheel 11 or the cover 15.
  • This pin is associated with elastic means, for example coil springs, making it possible to 'Rotate the support means 17 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 15 cooperating with the inclined teeth of a ratchet wheel secured to an axis which also slidingly carries a worm 28.
  • the thread and the pitch of the worm end 28 are adapted to the toothing 26 carried by the ring 19 and form an irreversible system, the worm 28 being able to move the toothing 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 diaphragm tilts and acts on the blade so that the ratchet wheel approaches the blade adapted to rotate the ratchet wheel and to arm the catch-up spring following some wear, the blade then jumping a tooth.
  • the take-up spring is charged when the clutch is engaged following wear detection.
  • 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 19 to rotate, which, by cooperation of the ramps 25 with the studs 24 - which can be replaced as a variant by ramps complementary to the ramps 25 - of the pressure plate 14, moves axially so that the bearing zones approach the bottom of the cover 15 to maintain the diaphragm 16 in a substantially constant position when the clutch is engaged.
  • the thickness is therefore increased between the support means 17 and the friction face of the pressure plate 14 in contact with the friction linings 13 of the friction disc 12.
  • the wear take-up device 18 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 take-up spring during the detection of wear, that it drives in rotation circumferential the ramp means 19, the load of the elastic catch-up spring increasing with the wear of the friction linings 13, the axial displacement being obtained by action of the spring when its load is sufficiently high to rotate the ring 19 and overcome the friction due to the return force due to the elastic tongues for rotationally connecting the pressure plate 14 with the cover 15 acting on the ring
  • the ratchet wheel and the blade constitute rotational drive means made operational by the wear of the friction linings 13 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 10 within the clutch device makes it possible to simplify the actuator 40 consisting, FIG. 2, of an electric motor 150, a mechanical transmission 60 and elastic assistance means 70.
  • the electric motor 150 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.
  • the elastic assistance means 70 allow the electric motor 150, in a manner known from document FR-A-2 564
  • the elastic assistance means 70 therefore act antagonistically with respect to the diaphragm 16.
  • the elastic assistance means 70 do not exert force or a weak force on the wheelhouse and therefore on the diaphragm 16. This is possible throughout the life of the clutch because the diaphragm 16, thanks to the wear take-up device 18, always occupies the same position.
  • the power supply terminals of the electric motor 150 are connected to an electronic module located outside the actuator 40 or alternatively partly in the actuator.
  • This module comprises for example a microcomputer, such as a microprocessor, information processing circuits and, for example, power transistors mounted 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 only energized for very short moments (declutching operation) and therefore consumes very little energy supplied here by the vehicle battery. Its power is very low thanks to the elastic assistance means 70. All of this makes it possible to have a light electromechanical actuator 40.
  • 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 150 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 therefore perforated centrally for passage of the shaft 51 and is shaped to form a bearing support.
  • the output shaft 51 of the electric motor 150 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.
  • the nut 61 is fixed in rotation and axially movable.
  • 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 177 sliding along the smooth and cylindrical external periphery, here stepped, of the nut 61 internally threaded.
  • the third Belleville washer 73 bears on its internal periphery on the rod 77 and on its external periphery on a rod 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 internal 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 planar configuration and are bandaged.
  • 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 bearing on the fixed support and a collar secured to the nut.
  • the end of the control chamber 32 is connected to the reservoir 41 by a conduit 29 on which is placed a one-way valve 50 which authorizes the liquid from the reservoir 41 to go towards the control chamber 32 but which prohibits the liquid contained in the control chamber 32 from returning to the reservoir 41.
  • the unidirectional valve 50 includes a valve 51 cooperating with a seat 52 towards which it is biased by a spring 53. Thanks to this arrangement, during re-engagement, after the wear take-up device has operated, while it returns to its rest position, the control piston 31 creates a depression in the control chamber 32, the valve 51 takes off from its seat 52, against its spring 53, weak, and a portion of liquid from the reservoir 41 s flows to the control chamber 32 via the conduit 29. Of course, during the declutching operation, the pressure of the liquid in the control chamber 32 presses the valve 51 on its seat 52, the unidirectional valve 50 then being closed .
  • Figures 4 to 6 show an alternative layout of the one-way valve.
  • the unidirectional valve is located inside the control chamber 32.
  • the orifice 42 for communication of the control chamber 32 with the reservoir 41 is disposed in the partition 37 which limits the control chamber 32 and which faces the control piston 31, in the axis thereof. ; the orifice 42 is bordered by the seat 52 of the valve 51 of the unidirectional valve 50.
  • the valve 51 has a tail 54 which extends axially until it passes through a hole 36 formed in a front partition 35 of the control piston 31, said partition 35 being defined by an axial well 34 which the control piston 31 presents; at the end of the tail 54 of the valve 51 is provided a stop 55 adapted to cooperate with the inner face of the partition 35 of the control piston 31; the length of the tail 54 of the valve 51 is such that, when, under the action of its return spring 33, the control piston 31 is in its rest position, it lifts the valve 51 from its seat 52 by cooperation of its partition 35 with the stop 55: thus, in this position, which is shown in Figure 4, the control chamber 32 is in communication with the reservoir 41, the orifice 42 being open.
  • FIG. 7 schematically shows in section a jack 100 forming part of a variant of the declutching linkage according to the invention; this cylinder 100 comprises a cylindrical body 101 in which is made to slide in leaktight manner a piston 102 which defines there two chambers, a so-called upstream chamber 103 and a so-called downstream chamber 104.
  • the jack 100 also includes a valve 105 called a slide transfer valve to which the chambers 103 and 104 are connected by channels 106 and 107, respectively; the drawer 108 is adapted to occupy at least two positions, a position, FIG. 7, in which the channels 106 and 107, therefore the chambers 103 and 104, communicate, and a position, FIG.
  • the drawer 108 in which this communication is interrupted; the drawer 108 is on one side subjected to the action of a spring 109 which tends to place it in the position it occupies in FIG. 8; on the other side, the drawer 108 has a tail 110 which passes through the body of the valve 105 from which it emerges, being adapted to cooperate in abutment with a fixed part 111.
  • the body 101 of the jack 100 is connected by a link 112 to the actuator, for example to the nut 61 of the actuator 40 of FIG. 2; the piston 102 is connected by a link 113 to the declutching member, the declutching fork for example; thus, the cylinder 100 is placed in series on the constituent elements of the wheelhouse and moves with it.
  • the cylinder 100 is filled with a liquid, such as oil or the like; we understand that when the drawer 108 is in the position of Figure 8, the wheelhouse is of the rigid type; the piston 102 is subjected to the action of a spring 114 acting in the direction of increasing the volume of the upstream chamber 103, that is to say in the direction of increasing the length of the wheelhouse.
  • the cylinder 100 As the cylinder 100 is shown, here to act in the direction of disengaging the clutch, the wheelhouse, therefore the cylinder 100 as a whole, must be moved in the direction of the arrow F, FIG. 7, that is ie from right to left in relation to this figure.
  • the length of the wheelhouse is automatically adjusted according to wear.
  • the clutch device 10 is similar to that of Figure 1; here, a clutch release bearing 220 is adapted to cooperate with the end of the fingers of the diaphragm 16 by being actuated by a clutch release lever 222 articulated at 221 on a fixed part; the end 223 of the fork 222, opposite to that by which the fork 222 cooperates with the stop 220, is connected by the connecting piece 213 to a device 200 for automatic lengthening of the wheelhouse; disengagement is obtained by moving the end 223 of the fork 222 in the direction of arrow F, FIG. 10; the device 200, forming part of the declutching linkage, better visible in FIGS. 11 to 14, comprises a cylindrical body 201 in which is moved a nut 261 of tubular shape, fixed in rotation and axially movable, engaged with the tree
  • the nut 261 has for example in radial projection at least one tenon sliding axially in a groove of the body 201 forming a mortise.
  • the connecting piece 213 partially extends inside the body 201 where it is surrounded by a jaw 214.
  • the jaw 214 is a globally cylindrical elastic piece radially thanks to a longitudinal slot 216 which it has; the jaw 214 has a head having externally a semi-frustoconical bearing surface 215 cooperating with a corresponding frustoconical inner bearing surface 265 which has a cavity 262 formed inside the nut 261; this cavity 262 communicates with the interior of the body 201 through an opening 263 traversed by the tail of the jaw 214; the latter is permanently stressed with respect to the nut 261 in the direction which makes the bearing surfaces, on the one hand, 215 of the head of the jaw 214 and, on the other hand, 265 of the nut 261, cooperate, thanks to a spring 266 placed inside the cavity 262 between the jaw 214 and the transverse bottom of the cavity 262.
  • a sort of mandrel has thus been formed capable of tightening the connecting piece 213; to reinforce the grip of the jaw
  • the cavity 262 also communicates with the interior of the body 201 by a bore 267 internally threaded by which the nut 261 is mounted on the shaft 51, externally threaded, of the motor 50; advantageously, the diameter of the spring 266 is greater than that of the bore 267.
  • a spring 270 for assisting with declutching is provided: here, the spring is a helical spring placed between the nut 261 and the bottom of the housing 201 opposite the electric motor 150. The operation is the next.
  • Figure 11 corresponds to the engaged state of the clutch device 10, new linings 13 for example; the ring 220 is in contact with the fingers of the diaphragm 16; the nut 261 is in a position such that the tail of the jaw 214 is in abutment on the transverse wall of the body 201, the frustoconical bearing surfaces 215 and 265 at a distance from each other, the springs 266 and 270 compressed; consequently, the jaw 214 is slightly open radially and the connecting piece 213 is axially free relative to the device 200, its position being indexed on the position of the fingers of the diaphragm 16.
  • the electric motor 150 is energized and rotates in the direction which moves the nut 261 in the direction of the arrow F, to the right with respect to the figures; after taking up the clearance between the frustoconical bearing surfaces 215 and 265, thanks to the action of these and of the spring 266, the jaw 214 tightens the connecting piece 213 which is then driven by the nut 261, causing in its movement l end 223 of the fork 222 in the direction of the arrow F in FIG. 10; it is this disengaged position which is shown in Figure 12; it will be noted that here also the spring 270 assists the electric motor 150 to move the nut 261 in the direction of disengagement.
  • the nut 261 is moved in the opposite direction to that of arrow F; at first, figure 13, the tail of the jaw 261 abuts on the body 201, then, at a second time, figure 14, the nut 261 continuing its race, the frustoconical bearing 265 moves away from the frustoconical bearing 215 of the jaw 214 and the connecting piece 213 is released; if there is wear of the linings 13, the diaphragm 16 tilts further and pushes the ring 220 to the right of FIG.
  • the means of automatic length adjustment of the wheelhouse can be placed in the actuator, in the stop, in the fork 222, anywhere in the wheelhouse.
  • a clutch pedal can therefore be provided.

Abstract

Embrayage à friction, notamment pour véhicules automobiles, comportant, d'une part, un dispositif d'embrayage comprenant des moyens embrayeurs et des moyens débrayeurs, et, d'autre part, une timonerie pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs par l'intermédiaire des moyens débrayeurs. Les moyens embrayeurs prennent 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 un dispositif de rattrapage d'usure (18) permet de compenser l'usure au moins des garnitures de friction (13), le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage et des moyens étant prévus pour mise à longueur automatique de la timonerie (20, 21) en fonction de l'usure.

Description

"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 ; elle concerne plus précisément la commande d'un tel embrayage.
Un embrayage à friction classique comporte généralement un plateau de réaction, éventuellement en deux parties pour formation d'un volant amortisseur ou d'un volant flexible, 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 attaché 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 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 débrayeurs, 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 decalable axialement, un moyen, dit de compensation, étant prévu pour réaliser ce décalage, en association avec un moyen, dit d'actionnement, permettant la mise en oeuvre, en fait l'actionnement, dudit moyen de compensation et un moyen de déclenchement commandant lui-même le moyen d'actionnement en autorisant ou non l'entrée en fonction du moyen d'actionnement. Bien entendu, 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, ledit moyen de détection agissant sur l'un desdits moyens de compensation, d'actionnement et de déclenchement.
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 decalable 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 tangentieliement, 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 decalable 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 rotation 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.
Ainsi, le moyen de détection, ici la languette commandée par le diaphragme, agit, via la roue à rochet, sur le moyen d'actionnement, ici le moyen élastique de rattrapage, en faisant apparaître un effort d'actionnement ; le déclenchement a lieu lors d'une opération de débrayage ultérieure.
Dans le document GB-A-2 294 983, les moyens embrayeurs sont constitués par un diaphragme et l'appui decalable 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 déclenchement est réalisé lors de l'opération de débrayage 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, traversant à frottement le plateau de pression, constituant le moyen de détection. Cette goupille porte une butée sous forme d'un levier coopérant avec les moyens à rampes
; le moyen de détection agit donc sur le moyen de compensation.
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 decalable 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 qui, en s'affaissant, constitue le moyen de déclenchement. Le moyen de détection agit donc sur le moyen de déclenchement, un jeu apparaissant entre les appuis primaire et secondaire lors de l'affaissement de l'appui secondaire, ledit jeu étant comblé par un mouvement de l'appui primaire sous l'action du moyen d'actionnement.
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, l'effort nécessaire pour déplacer la goupille par rapport au plateau de pression étant supérieur à l'effort de rappel du plateau de pression, ici dû aux languettes tangentielles ; 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. Ici, la course de débrayage varie : la position de débrayage complet est fixe en sorte que le déclenchement se produit en fin de cette opération de débrayage, après détection d'une usure et apparition d'un jeu, lequel est ensuite comblé sous l'action du moyen d'actionnement.
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, l'effort nécessaire pour déplacer la goupille par rapport au couvercle étant supérieur à l'effort de rappel du plateau de pression ici dû aux languettes tangentielles ; 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. Le déclenchement se produit en fin d'opération de débrayage après détection d'une usure et apparition d'un jeu comblé sous l'action du moyen d'actionnement ; comme à la figure 10, la position de débrayage complet est fixe, les moyens embrayeurs comportant des leviers de débrayage associés à des ressorts hélicoïdaux prenant appui sur le couvercle.
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 dotés d'une transmission mécanique et de moyens élastiques d'assistance agissant entre une partie fixe et un élément de la transmission de manière antagoniste par rapport aux moyens embrayeurs..
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.
De telles dispositions sont connues et par exemple décrites dans la demande de brevet français déposée le 25 Mars 1997 sous le numéro 97 03 627.
Les figures 1 et 2, décrites ci-dessous, montrent une telle disposition. De telles dispositions fonctionnent généralement bien et donnent satisfaction.
Toutefois, certains dysfonctionnements peuvent apparaître, entraînant momentanément une perte de confort ; ces dysfonctionnements proviennent en général d'un mauvais contrôle de la position de l'organe de débrayage, tel que la butée de débrayage ; ce mauvais contrôle conduit à un accostage au point de léchage différent c'est- à-dire à un décalage de la position attendue du point de léchage, en plus ou en moins, par rapport au point de léchage réel, notamment entre les opérations de rattrapage d'usure ; en d'autres termes, la timonerie peut être trop longue ou trop courte ; ceci se traduit par des à- coups et/ou chocs et/ou bruits. En outre, il faut tenir compte des contraintes thermiques entraînant des augmentations d'épaisseur des constituants de l'embrayage dont les garnitures de friction atteignent des températures non négligeables.
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, 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, caractérisé par le fait qu'il comporte un actionneur pour commander la timonerie, l'actionneur comprenant des moyens moteurs dotés d'une transmission mécanique et des moyens élastiques d'assistance agissant entre une partie fixe et un élément de la transmission de manière antagoniste par rapport aux moyens embrayeurs et par le fait que des moyens sont prévus pour mise à longueur automatique de la timonerie en fonction notamment de l'usure.
Avantageusement un actionneur est prévu pour commander la timonerie. Certes, on a déjà proposé, par exemple dans le document FR-A-2 728 516, une commande hydraulique munie de moyens de mise à longueur de la timonerie ; mais, selon ce document, cette mise à longueur n'est pas automatique, un certain nombre d'opérations étant nécessaires.
Grâce à l'invention les augmentations d'épaisseurs des constituants de l'embrayage, dues aux contraintes thermiques, sont prises en compte et l'embrayage à friction travaille sans à coups et/ou chocs et ou bruits. Selon une première forme de réalisation, la timonerie comporte une commande hydraulique qui comprend un récepteur ayant un piston et un émetteur ayant un piston ; de préférence, le piston, dit de commande, de l'émetteur est monté coulissant dans une chambre cylindrique, dite de commande, reliée à un réservoir par l'intermédiaire d'un orifice et l'extrémité de la chambre de commande, opposée à celle où se trouve au repos le piston de commande, est reliée au réservoir par l'intermédiaire d'une valve unidirectionnelle qui autorise le liquide du réservoir à aller vers la chambre de commande mais qui interdit au liquide contenu dans ladite chambre de retourner au réservoir.
Avantageusement, ledit orifice traverse la paroi cylindrique de la chambre de commande, est ouvert lorsque le piston de commande est au repos et fermé par celui-ci lors de l'opération de débrayage, la valve unidirectionnelle étant implantée dans un conduit reliant la chambre de commande au réservoir.
En variante, la valve unidirectionnelle est implantée à l'intérieur de la chambre de commande ; avantageusement, l'orifice de communication de la chambre de commande avec le réservoir est disposé dans la cloison qui limite la chambre de commande et fait face au piston de commande ; de préférence, le clapet de la valve unidirectionnelle est attelé au piston de commande en sorte que, lorsque celui-ci est en position de repos, la valve unidirectionnelle est ouverte tandis qu'elle est fermée dès que celui-ci a quitté sa position de repos.
De préférence, l'orifice est bordé par le siège du clapet de la valve unidirectionnelle et comporte une queue qui s'étend axialement jusqu'à traverser un trou ménagé dans une cloison frontale du piston de commande définie par un puits axial qu'il présente, une butée prévue à l'extrémité de ladite queue étant adaptée à coopérer avec la face interne de la cloison du piston de commande.
Selon une autre forme de réalisation, la timonerie comporte un vérin comprenant, d'une part, un corps dans lequel est amené à coulisser de manière étanche un piston qui y définit une chambre amont et une chambre aval et, d'autre part, une vanne à tiroir adaptée à faire communiquer ou à isoler lesdites chambres, ledit tiroir étant, d'un côté, soumis à l'action d'un ressort le sollicitant dans la position d'isolement et, de l'autre côté, adapté à coopérer avec une partie fixe, le corps du vérin étant relié à l'actionneur et le piston étant relié à l'organe de débrayage.
Selon encore une autre forme de réalisation, la timonerie est du type mécanique et comporte un dispositif comprenant un écrou déplaçable axialement dans un boîtier sous l'action de l'actionneur, une pièce de liaison à l'organe de débrayage s'etendant partiellement à l'intérieur du boîtier où elle est entourée par un mors radialement élastique, ledit mors ayant une tête présentant extérieurement une portée semi- tronconique adaptée à coopérer avec une portée intérieure tronconique correspondante que présente une cavité ménagée dans l'écrou, ledit mors étant sollicité par un ressort à l'intérieur de la cavité dans le sens qui fait coopérer les portées ; de préférence, un ressort d'assistance, prenant appui sur le boîtier sollicite l'écrou axialement dans le sens du débrayage.
Quelle que soit la forme de réalisation, la timonerie peut comporter une fourchette de débrayage.
De préférence, l'un des appuis des moyens embrayeurs est decalable 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 decalable est l'appui lié au plateau de pression. En variante, l'appui decalable est l'appui lié au couvercle. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple, purement illustratif et non limitatif, des modes de réalisation représentés sur les dessins annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un embrayage de l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue schématique de l'actionneur associé à l'embrayage de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'un embrayage selon l'invention ;
- les figures 4 à 6 sont des vues en coupe d'une variante d'émetteur selon l'invention, l'émetteur étant représenté au repos à la figure 4, au début du débrayage à la figure 5 et lors du ré-embrayage à la figure 6 ;
- la figure 7 est une vue schématique en coupe d'un vérin faisant partie de la timonerie selon l'invention ;
- la figure 8 est une vue partielle de la figure 7 montrant le tiroir du vérin dans une autre position ;
- la figure 9 est une vue analogue à la figure 7 et correspondant à une variante ;
- la figure 10 est une vue analogue à la figure 3 montrant une variante de timonerie selon l'invention ;
- les figures 11 à 14 sont des vues partielles à plus grande échelle de la timonerie de la figure 10 représentée dans différentes positions : embrayage engagé, figure 11 ; embrayage désengagé, figure 12 ; début d'une opération de ré-embrayage, figure 13, et fin de cette opération, figure 14, les garnitures étant en partie usées.
Le dispositif d'embrayage 10 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 figure, le dispositif d'embrayage 10 comporte un volant 11 d'entraînement en rotation, un disque de friction 12 portant à sa périphérie externe des garnitures de friction 13, un plateau de pression 14, un couvercle 15 fixé sur le volant 11 , un diaphragme 16 agissant entre, d'une part, le couvercle 15 et, d'autre part, le plateau de pression 14, ici par l'intermédiaire de moyens d'appui 17, et un dispositif de rattrapage d'usure 18 comprenant des moyens à rampes 19 portés par le plateau de pression 14. Le disque 11 comporte ici un support élastique portant les garnitures 13 pour formation d'un disque progressif comme décrit dans le document GB-A-2 294 301.
Le volant 11 éventuellement divisé, comme visible dans les figures 35 à 37 du document GB-A-2 294 301 , forme ici un plateau de réaction offrant dorsalement une face de friction à une garniture de friction 13 ; le volant 11 est solidaire en rotation d'un premier arbre, tel qu'un arbre menant.
Le plateau de pression 14 présente frontalement une face de friction pour l'autre garniture de friction 13 ; dorsalement, il présente des plots 24 destinés à coopérer avec des rampes 25 appartenant aux moyens à rampes 19 constitués ici d'un anneau présentant les rampes 25 inclinées et réparties circonférentiellement ; l'anneau 19 est ici métallique et comporte des zones d'appui constituant les moyens d'appui 17 pour le diaphragme 16, 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 14 est solidaire en rotation du couvercle 15 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 14 vers le fond du couvercle 15 portant des colonnettes, non visibles sur la figure, à tête profilée pour montage pivotant du diaphragme 16, plus précisément de la périphérie interne de la rondelle Belleville du diaphragme 16, sur le couvercle 15 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 12 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 11 portant le plateau de pression 14, le couvercle 15 et par pincement le disque de friction 12 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 13 étant normalement serrées entre le plateau de pression 14 et le volant 11. Le couple est ainsi transmis du vilebrequin à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. L'embrayage est donc normalement engagé. L'opération de débrayage s'effectue par l'intermédiaire d'une timonerie adaptée à agir de manière antagoniste sur le diaphragme 16.
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 par un ressort de rappel 33 vers une position de repos dans laquelle ledit orifice 42 est 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 16 pour faire pivoter celui-ci autour des colonnettes afin d'annuler progressivement la charge qu'il exerce sur le plateau de pression 14, plus précisément sur les moyens d'appui 17. Les languettes élastiques, usuellement d'orientation tangentielle, rappellent alors le plateau de pression 14 en direction du fond du couvercle 15 pour libérer les garnitures de friction 13. L'embrayage est alors désengagé. En relâchant l'action qu'exerce le piston 21 du récepteur 20 sur le diaphragme 16, l'embrayage passe alors de sa position désengagée à sa position engagée, dans laquelle le diaphragme 16 est en contact avec l'appui primaire porté par le fond du couvercle 15.
Le piston 21 du récepteur 20 agit donc de manière antagoniste sur le diaphragme 16 en étant commandé par l'actionneur 40.
Lors de la durée de vie de l'embrayage, les garnitures de friction 13 s'usent ainsi que, dans une moindre mesure, les faces de friction du plateau de pression 14 et du volant 11.
Le plateau de pression 14 se rapproche donc du volant 11. Ainsi qu'on le sait, le diaphragme 16 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 cône 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 13 neuves, le diaphragme 16 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 18 est de maintenir le diaphragme 16 toujours dans la même position lorsque l'embrayage est engagé et donc de compenser au moins l'usure des garnitures de friction 13.
D'une manière générale, une butée de débrayage est propre à agir sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 16. 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 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 16 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 16 pour désengager l'embrayage. Dans ce cas, la partie périphérique externe de la rondelle Belleville du diaphragme 16 prend appui sur le couvercle 15, tandis que la périphérie interne de ladite rondelle Belleville prend alors appui sur les moyens d'appui 17 portés par le plateau de pression 14.
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 16 dans le cas d'un embrayage du type poussé ou en contact indirect avec le diaphragme 16 par l'intermédiaire d'une pièce d'accostage située derrière le diaphragme 16 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 18 comporte des moyens de détection de l'usure des garnitures de friction 13 (et dans une moindre mesure de l'usure du plateau de pression 14 et du volant 11 ) associés à des moyens d'entraînement pour faire tourner les moyens d'appui 17, 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 11 ou le couvercle 15. Cette goupille est associée à des moyens élastiques, par exemple des ressorts à boudin, permettant d'entraîner en rotation les moyens d'appui 17 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 15 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 fin 28 sont adaptés à la denture 26 portée par l'anneau 19 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 18, 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 19, 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 14, se déplace axialement en sorte que les zones d'appui se rapprochent du fond du couvercle 15 pour maintenir le diaphragme 16 en position sensiblement constante lorsque l'embrayage est engagé.
On augmente donc l'épaisseur entre les moyens d'appui 17 et la face de friction du plateau de pression 14 en contact avec les garnitures de friction 13 du disque de friction 12.
Ainsi, le dispositif de rattrapage d'usure 18 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 19, la charge du ressort élastique de rattrapage croissant avec l'usure des garnitures de friction 13, le déplacement axial étant obtenu par action du ressort lorsque sa charge est suffisamment élevée pour faire tourner l'anneau 19 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 15 agissant sur l'anneau
19 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 13 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 10 au sein du dispositif d'embrayage permet de simplifier l'actionneur 40 constitué, figure 2, d'un moteur électrique 150, d'une transmission mécanique 60 et de moyens élastiques d'assistance 70.
Le moteur électrique 150 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.
Cette course est toujours la même. Les moyens élastiques d'assistance 70 permettent au moteur électrique 150, 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 16 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 16.
En position embrayage engagé, les moyens élastiques d'assistance 70 n'exercent pas de force ou une faible force sur la timonerie et donc sur le diaphragme 16. Ceci est possible durant toute la durée de vie de l'embrayage car le diaphragme 16, grâce au dispositif de rattrapage d'usure 18, occupe toujours la même position. Ainsi qu'on le sait, les bornes d'alimentation du moteur électrique 150 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 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 150, 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 électrique. Ce flasque 91 est donc 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 150 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. 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 177 coulissant le long de la périphérie externe lisse et cylindrique, ici étagée, de l'écrou 61 fileté intérieurement. 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.
Lors de l'opération d'embrayage, sous l'action du diaphragme 16, 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 10 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. Ces dispositions, si elles fonctionnent bien, peuvent conduire à certains dysfonctionnements, comme déjà dit ci-dessus. Pour y pallier, en se reportant à la figure 3, on voit que, selon l'invention, l'extrémité de la chambre de commande 32, opposée à celle où se trouve au repos le piston de commande 31 , est reliée au réservoir 41 par un conduit 29 sur lequel est placée une valve unidirectionnelle 50 qui autorise le liquide du réservoir 41 à aller vers la chambre de commande 32 mais qui interdit au liquide contenu dans la chambre de commande 32 de retourner au réservoir 41.
Ici, la valve unidirectionnelle 50 comporte un clapet 51 coopérant avec un siège 52 vers lequel il est sollicité par un ressort 53. Grâce à cette disposition, lors du ré-embrayage, après le fonctionnement du dispositif de rattrapage d'usure, tandis qu'il retourne vers sa position de repos, le piston de commande 31 crée dans la chambre de commande 32 une dépression, le clapet 51 décolle de son siège 52, à encontre de son ressort 53, faible, et une partie de liquide du réservoir 41 s'écoule vers la chambre de commande 32 via le conduit 29. Bien entendu, lors de l'opération de débrayage, la pression du liquide dans la chambre de commande 32 plaque le clapet 51 sur son siège 52, la valve unidirectionnelle 50 étant alors fermée.
On a ainsi réalisé une mise à longueur automatique de la timonerie. Les figures 4 à 6 montrent une variante d'implantation de la valve unidirectionnelle.
Ici, la valve unidirectionnelle est implantée à l'intérieur de la chambre de commande 32.
Plus précisément, l'orifice 42 de communication de la chambre de commande 32 avec le réservoir 41 est disposé dans la cloison 37 qui limite la chambre de commande 32 et qui fait face au piston de commande 31 , dans l'axe de celui-ci ; l'orifice 42 est bordé par le siège 52 du clapet 51 de la valve unidirectionnelle 50.
Le clapet 51 comporte une queue 54 qui s'étend axialement jusqu'à traverser un trou 36 ménagé dans une cloison 35 frontale du piston de commande 31 , ladite cloison 35 étant définie par un puits 34 axial que présente le piston de commande 31 ; à l'extrémité de la queue 54 du clapet 51 est prévu une butée 55 adaptée à coopérer avec la face intérieure de la cloison 35 du piston de commande 31 ; la longueur de la queue 54 du clapet 51 est telle que, lorsque, sous l'action de son ressort de rappel 33, le piston de commande 31 est dans sa position de repos, il soulève le clapet 51 de son siège 52 par coopération de sa cloison 35 avec la butée 55 : ainsi, dans cette position, qui est représentée sur la figure 4, la chambre de commande 32 est en communication avec le réservoir 41 , l'orifice 42 étant ouvert.
Lors de l'opération de débrayage, figure 5, la mise en pression de la chambre de commande 32 ferme la valve unidirectionnelle 50. Lors du ré-embrayage, après le fonctionnement du dispositif de rattrapage d'usure, tandis qu'il retourne vers sa position de repos, le piston de commande 31 crée dans la chambre de commande 32 une dépression et le clapet 51 décolle de son siège 52, figure 6.
La figure 7 montre schématiquement en coupe un vérin 100 faisant partie d'une variante de timonerie de débrayage selon l'invention ; ce vérin 100 comprend un corps cylindrique 101 dans lequel est amené à coulisser de manière étanche un piston 102 qui y définit deux chambres, une chambre 103 dite amont et une chambre 104 dite aval. Le vérin 100 comporte également une vanne 105 dite de transfert à tiroir à laquelle sont reliées les chambres 103 et 104 par des canaux 106 et 107, respectivement ; le tiroir 108 est adapté à occuper au moins deux positions, une position, figure 7, dans laquelle les canaux 106 et 107, donc les chambres 103 et 104, communiquent, et une position, figure 8, dans laquelle cette communication est interrompue ; le tiroir 108 est d'un côté soumis à l'action d'un ressort 109 qui tend à le placer dans la position qu'il occupe figure 8 ; de l'autre côté, le tiroir 108 présente une queue 110 qui traverse le corps de la vanne 105 d'où elle émerge, en étant adaptée à coopérer en butée avec une partie fixe 111.
Le corps 101 du vérin 100 est relié par une liaison 112 à l'actionneur, par exemple à l'écrou 61 de l'actionneur 40 de la figure 2 ; le piston 102 est relié par une liaison 113 à l'organe de débrayage, la fourchette de débrayage par exemple ; ainsi, le vérin 100 est placé en série sur les éléments constitutifs de la timonerie et se déplace avec elle. Le vérin 100 est empli d'un liquide, tel que de l'huile ou autre ; on comprend que lorsque le tiroir 108 est dans la position de la figure 8, la timonerie est du type rigide ; le piston 102 est soumis à l'action d'un ressort 114 agissant dans le sens d'augmentation du volume de la chambre amont 103, c'est-à-dire dans le sens d'une augmentation de la longueur de la timonerie. Tel que le vérin 100 est représenté, ici pour agir dans le sens du débrayage de l'embrayage, la timonerie, donc le vérin 100 dans son ensemble, doit être déplacé dans le sens de la flèche F, figure 7, c'est-à-dire de la droite vers la gauche par rapport à cette figure.
Le fonctionnement est le suivant. Sur la figure 7, la timonerie est au repos, embrayage engagé ; dans cette position, la queue 110 du tiroir 108 coopère en butée avec la partie fixe 111 en sorte que les chambres 103 et 104 communiquent ; grâce au ressort 114, le piston 102 bute sur les doigts du diaphragme 16 par l'intermédiaire de la liaison 113 à l'organe de débrayage. Lors du débrayage, le vérin 100 est déplacé selon la flèche F par l'actionneur, par l'intermédiaire de la liaison 112 ; dans ce mouvement, la queue 110 du tiroir 108 quitte l'appui sur la partie fixe 111 et le ressort 109 déplace le tiroir dans la position, figure 8, où les canaux 106 et 107 ne communiquent plus : la timonerie étant alors rigide, l'opération de débrayage a lieu normalement. Au ré-embrayage, la queue 110 du tiroir 108 retrouve son appui sur la partie fixe
111 et les chambres 103 et 104 communiquent à nouveau ; s'il y a eu usure, le diaphragme 16 repousse le piston 102 à l'intérieur du corps 101 du vérin 100, dans le sens inverse de celui de la flèche F.
Comme on le voit, la longueur de la timonerie est automatiquement ajustée en fonction de l'usure.
Si l'embrayage est du type inverse de celui qui vient d'être décrit, par exemple du type tiré au lieu de poussé, un vérin 100 du genre du précédent dont certaines structures ont été inversées peut être utilisé, comme le montre la figure 9 sur lesquelles les mêmes références ont été affectées aux constituants jouant le même rôle que précédemment. Les figures 10 à 14 montrent une variante de l'invention.
Sur la figure 10, le dispositif d'embrayage 10 est analogue à celui de la figure 1 ; ici, une butée 220 de débrayage est adaptée à coopérer avec l'extrémité des doigts du diaphragme 16 en étant actionnée par une fourchette 222 de débrayage articulée en 221 sur une partie fixe ; l'extrémité 223 de la fourchette 222, opposée à celle par laquelle la fourchette 222 coopère avec la butée 220, est reliée par la pièce de liaison 213 à un dispositif 200 de mise à longueur automatique de la timonerie ; le débrayage est obtenu en déplaçant l'extrémité 223 de la fourchette 222 dans le sens de la flèche F, figure 10 ; le dispositif 200, faisant partie de la timonerie de débrayage, mieux visible sur les figures 11 à 14, comprend un corps cylindrique 201 dans lequel est amené à se déplacer un écrou 261 de forme tubulaire, fixe en rotation et mobile axialement, en prise avec l'arbre
51 , fixe en translation et mobile en rotation, du moteur électrique 150. L'écrou 261 présente par exemple en saillie radiale au moins un tenon coulissant axialement dans une rainure du corps 201 formant mortaise.
La pièce de liaison 213 s'étend partiellement à l'intérieur du corps 201 où elle est entourée par un mors 214. Le mors 214 est une pièce globalement cylindrique élastique radialement grâce à une fente longitudinale 216 qu'elle présente ; le mors 214 a une tête présentant extérieurement une portée 215 semi-tronconique coopérant avec une portée 265 intérieure tronconique correspondante que présente une cavité 262 ménagée à l'intérieur de l'écrou 261 ; cette cavité 262 communique avec l'intérieur du corps 201 par une ouverture 263 traversée par la queue du mors 214 ; celui-ci est sollicité en permanence par rapport à l'écrou 261 dans le sens qui fait coopérer les portées, d'une part, 215 de la tête du mors 214 et, d'autre part, 265 de l'écrou 261 , grâce à un ressort 266 placé à l'intérieur de la cavité 262 entre le mors 214 et le fond transversal de la cavité 262. On a ainsi constitué une sorte de mandrin susceptible de serrer la pièce de liaison 213 ; il est possible, pour conforter la prise du mors 216 de prévoir des indentations sur les surfaces cylindriques interne du mors 216 et externe de la pièce de liaison 213.
Du côté opposé à l'ouverture 263, la cavité 262 communique également avec l'intérieur du corps 201 par un alésage 267 fileté intérieurement grâce auquel l'écrou 261 est monté sur l'arbre 51 , fileté extérieurement, du moteur 50 ; avantageusement, le diamètre du ressort 266 est supérieur à celui de l'alésage 267.
Comme dans la variante de la figure 2, un ressort 270 d'assistance au débrayage est prévu : ici, le ressort est un ressort hélicoïdal placé entre l'écrou 261 et le fond du boîtier 201 opposé au moteur électrique 150. Le fonctionnement est le suivant.
La figure 11 correspond à l'état embrayé du dispositif d'embrayage 10, garnitures 13 neuves par exemple ; la bague 220 est au contact des doigts du diaphragme 16 ; l'écrou 261 est dans une position telle que la queue du mors 214 est en butée sur la paroi transversale du corps 201 , les portées tronconiques 215 et 265 à distance l'une de l'autre, les ressorts 266 et 270 comprimés ; dès lors, le mors 214 est légèrement ouvert radialement et la pièce de liaison 213 est libre axialement par rapport au dispositif 200, sa position étant indexée sur la position des doigts du diaphragme 16.
Pour débrayer, le moteur électrique 150 est mis sous tension et tourne dans le sens qui déplace l'écrou 261 dans le sens de la flèche F, vers la droite par rapport aux figures ; après rattrapage du jeu entre les portées tronconiques 215 et 265, grâce à l'action de celles-ci et du ressort 266, le mors 214 serre la pièce de liaison 213 qui est alors entraînée par l'écrou 261 , entraînant dans son mouvement l'extrémité 223 de la fourchette 222 dans le sens de la flèche F de la figure 10 ; c'est cette position débrayée qui est représentée sur la figure 12 ; on aura noté qu'ici aussi le ressort 270 assiste le moteur électrique 150 pour déplacer l'écrou 261 dans le sens du débrayage. Lors de l'opération de ré-embrayage suivante, l'écrou 261 est déplacé dans le sens inverse de celui de la flèche F ; dans un premier temps, figure 13, la queue du mors 261 vient en butée sur le corps 201 , puis, dans un deuxième temps, figure 14, l'écrou 261 continuant sa course, la portée tronconique 265 s'éloigne de la portée tronconique 215 du mors 214 et la pièce de liaison 213 est libérée ; s'il y a usure des garnitures 13, le diaphragme 16 bascule davantage et repousse la bague 220 vers la droite de la figure 10 ; l'extrémité 223 de la fourchette 222 est alors déplacée vers la gauche, entraînant la pièce de liaison 213 qui est déplacée également vers la gauche : un tel déplacement de la pièce de liaison 213 a été repéré en 217 sur la figure 14. Ainsi, grâce au dispositif 200, la longueur de la timonerie est automatiquement ajustée en fonction de l'usure.
Grâce à l'invention on réalise une mise à longueur automatique du montage sur le véhicule.
Les moyens de mise à longueur automatique de la timonerie peuvent être placés dans l'actionneur, dans la butée, dans la fourchette 222, n'importe ou dans la timonerie.
Ces moyens sont sensibles également aux augmentations ponctuelles d'épaisseurs dues essentiellement aux contraintes thermiques se produisant dans l'embrayage notamment au niveau du volant, du plateau de pression et du disque de friction. L'actionneur peut agir sur la pédale de débrayage comme décrit dans le document
JP-A-20526 de 1979
Une pédale de débrayage peut donc être prévue.

Claims

REVENDICATIONS
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 (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), 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, caractérisé par le fait qu'il comporte un actionneur (40) pour commander la timonerie, l'actionneur comprenant des moyens moteurs dotés d'une transmission mécanique et des moyens élastiques d'assistance agissant entre une partie fixe et un élément de la transmission de manière antagoniste par rapport aux moyens embrayeurs et par le fait que des moyens sont prévus pour mise à longueur automatique de la timonerie en fonction notamment de l'usure.
2. Embrayage à friction selon la revendication 1 , 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).
3. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé par le fait que 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) et l'extrémité de la chambre de commande (32), opposée à celle où se trouve au repos le piston de commande (31), est reliée au réservoir (41 ) par l'intermédiaire d'une valve unidirectionnelle (50) qui autorise le liquide du réservoir (41 ) à aller vers la chambre de commande (32) mais qui interdit au liquide contenu dans ladite chambre (32) de retourner au réservoir (41 ).
4. Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit orifice (42) traverse la paroi cylindrique de la chambre de commande (32), est ouvert lorsque le piston de commande (31) est au repos et fermé par celui-ci (31) lors de l'opération de débrayage, la valve unidirectionnelle (50) étant implantée dans un conduit (29) reliant la chambre de commande (32) au réservoir (41 ).
5. Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la valve unidirectionnelle (50) est implantée à l'intérieur de la chambre de commande (32).
6. Embrayage à friction selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'orifice (42) de communication de la chambre de commande (32) avec le réservoir (41) est disposé dans la cloison (37) qui limite la chambre de commande (32) et fait face au piston de commande (31).
7. Embrayage à friction selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que le clapet (51) de la valve unidirectionnelle (50) est attelé au piston de commande (31) en sorte que, lorsque celui-ci (31) est en position de repos, la valve unidirectionnelle (50) est ouverte tandis qu'elle est fermée dès que celui-ci (31) a quitté sa position de repos.
8. Embrayage à friction selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'orifice
(42) est bordé par le siège (52) du clapet (51) de la valve unidirectionnelle (50) et comporte une queue (54) qui s'étend axialement jusqu'à traverser un trou (36) ménagé dans une cloison (35) frontale du piston de commande (31 ) définie par un puits (34) axial qu'il présente, une butée (55) prévue à l'extrémité de ladite queue (54) étant adaptée à coopérer avec la face interne de la cloison (35) du piston de commande (31 ).
9. Embrayage à friction selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que la timonerie comporte un vérin (100) comprenant, d'une part, un corps (101) dans lequel est amené à coulisser de manière étanche un piston (102) qui y définit une chambre amont (103) et une chambre aval (104) et, d'autre part, une vanne (105) à tiroir (108) adaptée à faire communiquer ou à isoler lesdites chambres (103, 104), ledit tiroir (108) étant, d'un côté, soumis à l'action d'un ressort (109) le sollicitant dans la position d'isolement et, de l'autre côté, adapté à coopérer avec une partie fixe (111), le corps (101) du vérin (100) étant relié (112) à l'actionneur et le piston (102) étant relié (113) à l'organe de débrayage.
10. Embrayage à friction selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que la timonerie est du type mécanique et comporte un dispositif (200) comprenant un écrou
(261 ) déplaçable axialement dans un boîtier (201 ) sous l'action de l'actionneur, une pièce de liaison (213) à l'organe de débrayage s'etendant partiellement à l'intérieur du boîtier (201) où elle est entourée par un mors (214) radialement élastique, ledit mors (214) ayant une tête présentant extérieurement une portée (215) semi-tronconique adaptée à coopérer avec une portée (265) intérieure tronconique correspondante que présente une cavité (262) ménagée dans l'écrou (261), ledit mors (214) étant sollicité par un ressort (266) à l'intérieur de la cavité (262) dans le sens qui fait coopérer les portées (215,265).
11. Embrayage à friction selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'un ressort (270) d'assistance, prenant appui sur le boîtier (201) sollicite l'écrou (261) axialement dans le sens du débrayage.
12. Embrayage à friction selon l'une des revendication 1 à 11 , caractérisé par le fait que la timonerie comporte une fourchette de débrayage.
13. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'un des appuis des moyens embrayeurs est decalable axialement et un moyen de compensation est prévu pour réaliser ce décalage en association avec un moyen d'actionneur permettant la mise en oeuvre du moyen de compensation, et un moyen de déclenchement commandant lui-même le moyen d'actionnement, un moyen de détection, sensible à l'usure des garnitures, agissant sur l'un des moyens de compensation, d'actionnement et de déclenchement.
14. Embrayage à friction selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'appui decalable est l'appui lié au plateau de pression.
15. Embrayage à friction selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'appui decalable est l'appui lié au couvercle.
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