FR2719097A1 - Mécanisme d'embrayage à diaphragme avec compensateur d'usure. - Google Patents

Abstract

Mécanisme d'embrayage à diaphragme est doté d'un dispositif automatique de rattrapage d'usure et comporte un corps (80) de plateau de pression, un élément d'appui (81) qui est axialement mobile par rapport audit corps (80), un élément de commande (82), des moyens de déplacements permettant de déplacer ledit moyen d'appui et une connexion unidirectionnelle (105, 106, 107) disposé entre ledit corps (80) et ledit élément d'appui (80). Application véhicule automobile.

Description

Mécanisme d'embrayage à diaphragme avec compensateur d'usure
La présente invention se rapporte aux ensembles d'embrayage à diaphragme, dénommés usuellement embrayage à diaphragme et utilisés de manière courante sur les véhicules à moteur à combustion. L'invention concerne plus particulièrement les mécanismes permettant de compenser automatiquement l'usure desdits ensembles d'embrayage et les mécanismes d'embrayage appartenant auxdits ensembles.

Les ensembles d'embrayage à diaphragme se composent généralement de
- un mécanisme d'embrayage monté sur le volant moteur, et composé d'un couvercle contenant un plateau de pression mobile dans le sens axial et lié en rotation au couvercle au moyen de languettes élastiques, et d'un ressort à action axiale en forme de diaphragme prenant appui sur le couvercle pour appliquer une charge sur le plateau de pression
- un disque d'embrayage, dénommé usuellement disque de friction, cannelé pour son montage sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse, et adapté à être serré en position embrayée (embrayage engagé) entre le volant moteur, formant plateau de réaction, et le plateau de pression, à la faveur de garnitures de frottement qu'il présente à cet effet à sa périphérie extérieure,
- et d'une butée de débrayage qui agit sur la périphérie interne du diaphragme en faisant pivoter celui-ci autour du ou de ses appuis sur le couvercle, libérant ainsi la charge appliquée au plateau de pression et les garnitures de frottement du disque de friction.

Le diaphragme proprement dit, de forme tronconique à l'état libre, comporte généralement une rondelle périphérique externe en forme de rondelle Belleville agissant sur le plateau de pression, et une jupe intérieure divisée en doigts radiaux séparées deux à deux par des fentes.

Dans un embrayage du type poussé le diaphragme est monté de manière basculante à la périphérie interne de sa rondelle
Belleville entre deux d'appuis de basculement supportés par le couvercle usuellement en tôle emboutie.

La butée de débrayage est adaptée à agir en poussant sur les extrémités internes des doigts du diaphragme, afin de provoquer le pivotement du diaphragme ressort entre lesdits appuis, libérant ainsi la charge appliquée au plateau de pression et donc le disque d'embrayage (position débrayée embrayage désengagé).

La rondelle Belleville du diaphragme agit usuellement sur le plateau de pression via un appui annulaire formé sur le plateau de pression. Sur les embrayages poussé, dans lesquels la butée de débrayage pousse les extrémités intérieures des doigts du diaphragme pour désengager l'embrayage, l'appui annulaire du plateau de pression est radialement extérieur par rapport aux appuis de basculement sur le couvercle.

Dans les embrayages du type tiré la rondelle Belleville du diaphragme s'appuie à sa périphérie externe sur un appui porté par le couvercle et à sa périphérie interne sur l'appui annulaire du plateau de pression en sorte que l'appui du couvercle est radialement extérieure par rapport à l'appui annulaire du plateau de pression.

Pour désengager l'embrayage il faut agir alors en tirant sur les extrémités internes des doigts du diaphragme, afin de provoquer le pivotement du diaphragme et libérer ainsi la charge appliquée au plateau de pression et donc au disque d'embrayage.

Au cours de la durée de vie de l'embrayage, les garnitures de frottement du disque d'embrayage, ainsi que dans une moindre mesures les faces de frictions qu'offrent le plateau de pression et le volant moteur aux garnitures de frottement du disque d'embrayage, s'usent et, en position embrayée, le plateau de pression se rapproche donc progressivement du volant moteur. La rondelle Belleville du diaphragme ressort étant toujours e contact avec l'appui annulaire du plateau de pression, les extrémités des doigts du diaphragme se déplacent progressivement dans la direction opposée, en s'éloignant du plateau de pression sur les embrayages du type poussé et en se rapprochant du plateau de pression sur les embrayages du type tiré.

Ainsi qu'on le sait, la charge exercée par le diaphragme ressort sur le plateau de pression augmente puis diminue progressivement en fonction de l'usure principalement des garnitures de frottement du disque de friction.

En fonction des usures précitées la butée de débrayage est déplacée, en sorte que pour une course de débrayage donnée les garnitures de frottement du disque d'embrayage peuvent ne pas être complètement libérées.

Compte tenu de ce qui précède, il peut se produire qu'en l'absence d'intervention, l'embrayage commence à patiner, jusqu'à la défaillance complète.

Le réglage de l'embrayage nécessaire pour compenser l'usure au cours de la durée de vie de l'embrayage peut consister à éloigner progressivement la butée de débrayage le long de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse par rapport aux extrémités des doigts du diaphragme ressort. Toutefois, cela a pour conséquence d'augmenter la course de la pédale de débrayage, et également d'augmenter la résistance au niveau de la pédale de débrayage lors du désengagement (débrayage) de l'embrayage.

Plusieurs solutions ont été proposées, afin d'obtenir un réglage automatique de l'embrayage au cours de sa durée de vie en service, et d'assurer une résistance homogène au niveau de la pédale de débrayage.

Un mécanisme de ce type a fait l'objet de la demande de brevet GB-A-2 022 729 (Borg-Warner). Dans ce document, la surface d'appui du plateau de pression sur lequel agit le diaphragme se compose d'un anneau séparé connecté au plateau de pression proprement dit et réglable de manière continue dans le sens axial par rapport au plateau de pression au moyen d'une série de surfaces de came en forme de rampes et contre-rampes qui poussent la surface d'appui vers l'extérieur à mesure que les garnitures de frottement de l'embrayage s'usent. La course et les caractéristiques de charge du diaphragme ressort restent donc constantes sur l'ensemble de la durée de vie en service de l'embrayage, et aucun réglage de la butée de débrayage n'est requis.

Toutefois, la construction de ce mécanisme s'avère relativement complexe. Dans le mécanisme objet du brevet américain US-A-5,090,536 (Asada), l'appui du plateau de pression se compose encore d'un élément anneau séparé, qui, dans ce cas, est vissé sur le corps principal du plateau de pression. La rotation de l'élément anneau dans le filetage du plateau de pression éloigne le point d'appui par rapport à la surface de frottement. La rotation de l'élément anneau est obtenue au moyen d'une roue hélicoidale actionnée par un mécanisme de levier à cliquet qui suit le mouvement du mécanisme de débrayage. Encore une fois, la construction et le fonctionnement de ce dispositif sont relativement complexes.

L'un des objectifs de la présente invention consiste à développer un mécanisme d'embrayage doté d'un mécanisme automatique de compensation de l'usure.

Un autre objectif de la présente invention consiste à développer un mécanisme d'embrayage dans lequel le déplacement du diaphragme et ses caractéristiques de charge demeurent relativement constants tout au long de sa durée de vie en service.

Un autre objectif de la présente invention consiste à développer un mécanisme d'embrayage doté d'un mécanisme automatique de compensation de l'usure dont la construction et le fonctionnement restent relativement simples.

Dans un mécanisme d'embrayage à diaphragme du type susindiqué, l'invention consiste en un mécanisme de réglage automatique agissant en utilisation, afin de compenser le mouvement axial de l'appui du plateau de pression en direction du volant moteur à mesure que les garnitures de frottement s'usent ce résultat est obtenu au moyen d'un plateau de pression doté d'un corps de plateau de pression de forme généralement annulaire comportant la surface de frottement pour le disque d'embrayage d'un élément d'appui de forme généralement annulaire, mobile dans le sens axial par rapport au corps du plateau de pression ; d'un élément de commande adapté de manière à commander le mouvement axial relatif de l'élément d'appui, et mobile axialement par rapport au corps de plateau de pression et à l'élément d'appui en fonction de l'usure des garnitures de frottement, permettant ainsi le déplacement axial correspondant de l'élément d'appui dans la direction opposée à la surface de frottement , des moyens de déplacement permettant le déplacement de l'élément d'appui dans la direction axiale opposée par rapport à la surface de frottement pendant le débrayage ; et d'une connexion unidirectionnelle disposée entre l'élément d'appui et le corps du plateau de pression, dont l'action empêche le mouvement de retour de l'élément d'appui par rapport au corps du plateau de pression en direction de la surface de frottement.

L'invention constitue donc un mécanisme de rattrapage d'usure dans lequel l'élément d'appui est séparé du corps principal du plateau de pression et est mobile dans la direction opposée à la surface de frottement lorsque l'usure du disque d'embrayage est détectée par l'élément de commande.

L'élément de commande se déplace en fonction de l'usure dans la direction opposée à l'élément d'appui, créant ainsi un dégagement dans lequel l'élément d'appui pourra se déplacer lors du débrayage. La connexion unidirectionnelle entre l'élément d'appui et le corps du plateau de pression empêche le mouvement de retour de l'élément d'appui lorsque l'embrayage est réengagé.

La détection de l'usure des garnitures de frottement est réalisée par butée de l'élément de commande sur le couvercle lorsque l'embrayage est engagé.

Cette butée provoque la séparation de l'élément de commande de l'élément d'appui et du corps du plateau de pression lorsque l'embrayage est engagé, créant ainsi un dégagement dans lequel l'élément d'appui pourra se déplacer.

Le mouvement axial de l'élément d'appui dans la direction opposée par rapport au corps principal peut être obtenu par tout moyen approprié tel qu'un ressort.

Dans l'application préférentielle, les moyens de déplacement connectent l'élément d'appui au diaphragme ressort, et, lors du débrayage, l'élément d'appui est déplacé dans la direction axiale opposée par rapport à la surface de frottement par le diaphragme ressort qui tire l'élément d'appui dans la direction opposée au plateau de pression.

Par application préférentielle, le corps de plateau de pression et l'élément de commande sont connectés au couvercle par des languettes élastiques de transmission de couple généralement tangentielles, chacune desquelles étant reliée à une extrémité au couvercle, à l'autre extrémité au plateau de pression, et entre les deux extrémités, à l'élément de commande.

Etant donné que ces languettes tendent à rétracter le corps principal et l'élément de commande lors du débrayage, une connexion unidirectionnelle appropriée est installée entre l'élément de commande et l'élément d'appui afin d'empêcher la rétraction de l'élément de commande au débrayage et préserver ainsi le dégagement dans lequel l'élément d'appui peut se déplacer.

L'invention comprend également un mécanisme d'embrayage doté des caractéristiques susmentionnées.

La description qui va suivre illustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un embrayage à diaphragme conventionnel du type utilisé pour les véhicules à moteur à combustion et est fournie afin d'améliorer la compréhension de l'invention
la figure 2 est une vue en coupe d'une partie d'un embrayage à diaphragme ressort équipé du mécanisme automatique de compensation de l'usure objet de l'invention
la figure 3 est une vue en coupe partielle du couvercle entôle emboutie de l'embrayage illustré en figure 2 montrant une languette élastique de transmission de couple
la figure 4 est une vue en coupe de l'embrayage illustré dans les figure 2 et 3 avec l'embrayage en position engagée après usure des garnitures de frottement
la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, illustrant la position des composants avec l'embrayage en position désengagée (débrayée) après usure des garnitures de frottement la figure 6 est une vue en coupe partielle d'une autre application de l'embrayage à diaphragme ressort équipé d'un mécanisme automatique de compensation de l'usure.

Dans les figures illustrées, l'ensemble sera décrit à l'aide de la figure 1, qui représente un embrayage à diaphragme ressort conventionnel du type couramment utilisé sur les véhicules à moteur. L'embrayage est monté entre l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse 8 et le volant moteur 10, et se compose essentiellement d'un mécanisme d'embrayage 11, d'un disque de frottement friction 12 (ou disque d'embrayage) doté d'un moyeu central cannelé 9, qui, pour liaison en rotation, s'engage sur les cannelures correspondantes de l'arbre d'entrée 8, et d'un ensemble butée de débrayage 40. Le disque 12 présente à sa périphérie externe, des garnitures de frottement 13 solidaires d'un support accouplé ici de manière élastique au moyeu 9.

Le mécanisme d'embrayage 11 se compose d'un couvercle 14 de forme creuse, ici en tôle emboutie, doté d'une bride annulaire 15 au moyen de laquelle il est fixé au volant 10 par des vis i6.

Le couvercle 14 contient un plateau de pression 18 lié en rotation au couvercle par des languettes élastiques 20 de transmission de couple, généralement d'orientation tangentielles, chacune étant fixée à une extrémité par un rivet 19 à une patte correspondante 21 sur le plateau de pression 18, et à l'autre extrémité par un rivet (non illustré) sur le couvercle 14. Les languettes 20 tendent à rétracter le plateau de pression 18 dans le couvercle 14 et libèrent le disque d'embrayage 12 lors du débrayage de l'embrayage.

Le couvercle 14 supporte également un diaphragme ressort 22, qui à l'état libre est de forme tronconique, et qui est doté d'une partie périphérique élastique 23 de forme annulaire (une rondelle Belleville), et d'une jupe intérieure (ou partie centrale) subdivisée en une série de doigts radiaux élastiques 25 par des fentes aménagées dans le diaphragme ressort 22. Des perçages 26 sont réalisés entre les doigts adjacents 25 à la périphérie interne de la rondelle Belleville 23. Les fentes séparant deux à deux les doigts 25 débouchent dans ces perçages 26 formant des orifices élargis ici de forme rectangulaire.

Le diaphragme 22 est maintenu dans le couvercle contre un appui primaire 30, ici un bourrelet annulaire réalisé sur la surface intérieure du couvercle 14 par emboutissage. Un appui secondaire de même diamètre que l'appui primaire supporte le diaphragme ressort de l'autre côté, et se compose d'un anneau support annulaire 32 maintenu en position au moyen de pattes 33 issues d'un seul tenant du couvercle 14 par découpe et pliage, et repliées vers l'extérieur par rapport au couvercle 14. Les pattes 33 d'orientation axiale traversent les perçages 26 pratiqués dans le diaphragme ressort 22. Les extrémités libres 34 des pattes 33 sont rabattues radialement vers l'extérieur de manière à retenir l'anneau support 32 en position. Cet anneau 32 comporte un bourrelet pour formation de l'appui secondaire.

Dans la position embrayée illustrée en figure 1, le diaphragme ressort 22 est déformé par rapport à son état initial et prend une forme plane permettant à la partie rondelle
Belleville 23 d'appliquer une charge sur un appui 36 du plateau de pression 18. L'appui 36 est formé ici par un bossage circulaire (ou à créneaux) 36 aménagé sur la face adjacente du plateau de pression 18. Cela engendre un serrage des garnitures de frottement 13 du disque d'embrayage 12 entre la surface de frottement 37 du plateau de pression 18 et la surface de frottement 38 du volant moteur 10, formant plateau de réaction, établissant ainsi une connexion solide avec transmission de couple entre le volant moteur 10 et l'arbre d'entrée de la boite de vitesse 8 via le moyeu central 9 du disque d'embrayage 12. Le débrayage se produit lorsque la butée de débrayage 40 est déplacée dans la direction indiquée par la flèche F, ce qui applique une force axiale aux doigts flexibles 25 du diaphragme 22 par l'intermédiaire ici de la bague intérieure 41 du roulement à billes, que comporte la butée de débrayage 40. Cela engendre le pivotement de la partie périphérique élastique extérieure 23 du diaphragme ressort entre l'appui primaire 30 et l'appui secondaire 32 libérant ainsi la charge appliquée au plateau de pression 18. Cette charge n'étant plus appliquée, les languettes 20 rétractent le plateau de pression 18 en direction du fond du couvercle 14 et libèrent le disque d'embrayage, interrompant ainsi la connexion entre le volant moteur 10 et l'arbre d'entrée 8 de la boîte de vitesses. Le mouvement axial de la butée de débrayage 40 sur l'arbre d'entrée 8 est en principe commandé au moyen d'un levier d'embrayage qui peut être actionné hydrauliquement ou mécaniquement à partir de la pédale de débrayage.

Comme indiqué sur la figure 1, à mesure que les garnitures de frottement 13 du disque d'embrayage 12 s'usent au cours de la durée de vie en service de l'embrayage, le diaphragme ressort 22 tend à adopter une position plus inclinée dans le mécanisme d'embrayage, la partie périphérique 23 se déplaçant de plus en plus près du volant moteur 10, et les doigts 25 se déplaçant dans la direction opposée, vers la butée de débrayage 40. Si le mouvement des doigts 25 est suffisant pour rattraper l'écart entre lesdites doigts et la butée de débrayage 40, les doigts 25 entrent en contact avec la bague intérieure 41 de la butée de débrayage 40 même lorsque l'embrayage est en position engagée, et la charge du diaphragme ressort n'est pas complètement appliquée au plateau de pression de plus, la course de la butée de débrayage augmente induisant une usure de déplacement complémentaire. Si la position de la butée de débrayage n'est pas réglée afin de rétablir cet écart, l'embrayage finit par patiner.

Une proportion significative des pannes d'embrayage est due au défaut de réglage pendant la durée de vie en service de l'embrayage.

Les figures 2 et 3 représentent plusieurs vues du mécanisme d'embrayage intégrant un mécanisme automatique de compensation de l'usure correspondant à la présente invention. Les figures. 4 et 5 représentent des vues des composants illustrés en figure 2, avec le mécanisme dans différentes positions, après usure du disque d'embrayage au cours de la durée de vie en service de l'embrayage.

L'embrayage représenté dans les figures. 2 et 3 est de construction similaire à l'ensemble conventionnel illustré en figure I, et comprend un volant moteur 50, un mécanisme d'embrayage 51 avec, un plateau de pression 58 et un disque d'embrayage 52 doté à sa périphérie externe de garnitures de frottement 53 adaptées à être serrées entre les surfaces de frottement respectives 77,78 du plateau de pression 58 et du volant moteur 50 formant un plateau de réaction.

Dans la figure 2 illustrant l'embrayage en position engagée, aucune usure n'a encore eu lieu, et les garnitures 53 sont neuves. Comme décrit précédemment, le mécanisme d'embrayage 51 comprend un couvercle 54, ici en tôle emboutie, fixé au volant 50 au moyen de vis (non représentées), logeant un diaphragme 62 situé entre l'appui primaire 70 en forme de bourrelet annulaire formé par emboutissage dans le couvercle 54, et l'appui secondaire 72 formé à la périphérie externe d'un anneau support annulaire positionné par des pattes 73 axiales du couvercle 54 repliés vers l'extérieur par rapport au couvercle et traversant des perçages 66 pratiqués dans le diaphragme à la périphérie interne de la rondelle Belleville de celui-ci.

Les extrémités libres des pattes 33 sont rabattues vers l'extérieur afin de maintenir l'anneau support en position. La partie périphérique extérieure (la rondelle Belleville) 63 du diaphragme 62 porte sur l'appui circulaire 76 du plateau de pression appliquant ainsi la charge de serrage. Le débrayage est obtenu en poussant les doigts 65 du diaphragme vers l'intérieur suivant la direction indiquée par la flèche F ce qui libère la charge de serrage de la manière exposée dans la description de la figure 1. Le mécanisme d'embrayage représenté dans les figures 2 à 5 est conçu de manière à compenser automatiquement l'usure des garnitures de frottement 53 par déplacement de l'appui 76 du plateau de pression dans la direction opposée au volant moteur 50 sur une distance équivalente à l'usure du disque d'embrayage 52, et cela de manière continue et automatique durant toute la durée de vie en service de l'embrayage.

A cette fin, le plateau de pression 58 est constitué de trois parties distinctes à savoir d'un corps principal 80 portant la surface de frottement 77 ; d'un élément d'appui comportant un anneau d'appui 81 qui intègre l'appui 76 du plateau de pression cet et d'un élément de commande comportant un anneau extérieur annulaire 82. L'anneau d'appui 81 est positionné dans la cavité circulaire 84 formée dans la périphérie extérieure du corps principal 80 sur le côté opposé à la surface de friction 77, et, comme cela sera décrit ci-après.

Cet élément 82 est mobile dans le sens axial à l'intérieur de cette cavité, dans la direction opposée au corps principal 80.

L'anneau extérieur 82 est supporté par l'anneau d'appui 81 et, comme cela sera décrit ci-après, cet élément est mobile dans le sens axial par rapport au corps principal 80 et à l'anneau d'appui 81. Le corps 80 présente des pattes 92 analogues aux pattes 21 pour sa liaison en rotation au couvercle 54.

L'anneau extérieur 82 est doté de plusieurs pattes (ou oreilles) 86 radiales en saillie et espacées régulièrement sur la périphérie extérieure dudit anneau. Chacune de ces pattes sert à fixer l'anneau extérieur 82 au couvercle 54 au moyen d'une languette d'entraînement 88 généralement d'orientation tangentielle, fixée au couvercle à une extrémité par un rivet 89 et, entre les extrémités, aux pattes respectives 86 par un rivet 90 (voir figure 3). La transmission du couple au plateau de pression est obtenue en fixant l'autre extrémité de la languette d'entraînement 88 à la patte correspondante 92 sur le corps principal 80 au moyen d'un rivet 93. Les languettes 88, réparties régulièrement circulairement, forment des moyens de liaison en rotation et servent donc à lier en rotation le corps principal 80, l'anneau extérieur 82 et le couvercle 54 tout en permettant au plateau de pression 58 de se déplacer dans le sens axial par rapport au couvercle 54, afin de permettre l'embrayage et le débrayage, et permettre également en même temps un léger mouvement axial relatif sous frottements entre l'anneau extérieur 82 et le corps principal 80. Les pattes 92,86 sont adjacentes (figure 3).

On notera qu'ici (figure 3) plusieurs languettes 88 superposées sont prévues par pattes 92,86. Bien entendu le nombre dépend des applications.

Les extrémités extérieures des pattes 86 forment des ergots de butée 115, saillants radialement vers l'extérieur, qui passent dans les ouvertures 116 aménagées à intervalles réguliers dans la paroi extérieure d'orientation axiale en forme de jupe annulaire du couvercle 54. L'utilité de ces érgots 115 dans le mécanisme de compensation d'usure sera décrit ultérieurement, mais il convient d'abord de décrire leur fonction secondaire qui consiste à maintenir l'ensemble plateau de pression en position à l'intérieur du couvercle contre l'action du diaphragme ressort avant montage du mécanisme d'embrayage 51 sur le volant 50, ce qui limite la flexion des languettes d'entraînement 88, qui sont inclinées entre les rivets 88, 90. Les Languettes 88 sont ainsi ménagées.

La cavité circulaire 84 formée dans la face arrière du corps principal 80 logeant l'anneau d'appui 81 comporte une face avant 94 d'orientation transversale constituant une surface plane et une section cylindrique 95 d'orientation axiale. L'anneau d'appui 81 comporte une paroi avant plane 98 d'orientation transversale, une paroi périphérique extérieure 99, une paroi arrière 100 logeant l'appui du plateau de pression 76, et une paroi périphérique intérieure 101 adaptée de manière à s'engager et à glisser sur la section cylindrique 95.

La paroi périphérique intérieure 101 de l'anneau d'appui 81 est constituée par une rainure circulaire 103 comportant une paroi avant 104 d'orientation transversale et une paroi arrière inclinée 105 formant une rampe circulaire autour de la périphérie intérieure de 1'anneau d'appui 81. Un ressort annulaire fendu 106, ici en forme d'anneau, comportant un jeu (une fente) est positionné dans la rainure circulaire 103 et est poussé axialement vers l'extérieur par rapport au volant 50 par l'intermédiaire d'un système de ressorts 107, qui, dans cet exemple, comporte un ou plusieurs ressorts hélicoidaux agissant dans le sens axial. Les ressorts 107 sont logés dans la rainure 103 et prennent appui sur la paroi 104. Le ressort annulaire 106 est préchargé radialement vers l'extérieur du plateau de pression, son diamètre libre étant supérieur au diamètre intérieur de la rainure circulaire 103, et serre la rampe circulaire formée par la paroi arrière inclinée 105 La sollicitation (par les ressorts 107) du ressort annulaire fendu 106 associé à la rampe 105 forme une connexion unidirectionnelle entre l'anneau d'appui 81 et le corps principal 80 du plateau de pression 58, qui permet à l'anneau d'appui 81 de se déplacer dans le sens axial par rapport au corps principal 80 dans la direction opposée à la surface de friction 77.

La paroi périphérique extérieure 99 de l'anneau d'appui 81 supporte l'anneau extérieur 82 et comporte, à partir de la paroi avant 98, une bride annulaire radiale 110, un épaulement annulaire incliné 111 et une partie cylindrique 112 d'orientation axiale faisant saillie dans la direction axiale.

L'anneau extérieur 82 comporte une paroi avant 118 d'orientation transversale et une rainure annulaire 119 située dans la paroi avant et dimensionnée, afin de recevoir la bride 110 de l'anneau d'appui 81. La rainure 119 constitue un épaulement 120 en saillie dans le sens radial, faisant butée contre la bride 110 lorsque le mécanisme est dans la position représentée en figure 2. L'épaulement 120 est suivi dans le sens axial par une section cylindrique d'orientation axiale 121 et une bride radiale 122 comportant une paroi périphérique intérieure 126 d'orientation axiale adaptée de manière à porter sur la partie cylindrique 112 en saillie de l'anneau d'appui 81.

L'épaulement incliné 111 situé sur la paroi périphérique intérieur 99 de l'anneau d'appui 81 et la section cylindrique 121 formée sur l'anneau extérieur 82, définissent ensemble un espace annulaire 130 logeant un ressort annulaire fendu 131, ici en forme d'anneau qui comporte un jeu (une fente) et qui est poussé axialement vers l'épaulement incliné 111 au moyen d'un système de ressorts 132 qui, dans cet exemple, est constitué par un ou plusieurs ressorts hélicoidaux agissant dans le sens axial. Les ressorts 132 sont logés dans l'espace 130 et prennent appui sur la bride 122. Le ressort annulaire fendu 131 est préchargé radialement vers l'intérieur du plateau de pression, son diamètre libre étant inférieur au diamètre extérieur de l'anneau d'appui 81, et serre donc l'épaulement incliné 111 formant ainsi une connexion unidirectionnelle entre l'anneau d'appui 80 et l'anneau extérieur 82, comme cela sera décrit dans les paragraphes suivants.

La périphérie extérieure 63 (la rondelle Belleville) du diaphragme ressort 62 est maintenue en contact avec l'appui plateau de pression 76 au moyen d'une série d'agrafes ressorts régulièrement espacées, une agrafe étant illustrée en 135.

Chaque agrafe ressort 135 est fixée à l'anneau d'appui 81 au moyen d'un rivet 136 ou en variante avec une vis, et comporte une extrémité interne libre 137 repliée radialement vers l'axe de l'ensemble et rabattue de manière à serrer la périphérie du diaphragme 62 au contact de l'appui 76. L'autre extrémité libre de l'agrafe ressort 135 s'étend globalement axialement au-delà de la partie cylindrique de l'appui 76 et est rabattue, radialement en direction opposée à l'axe de l'ensemble, pour former une extrémité externe 138 de manière à appliquer une charge sur la bride 122 de l'anneau extérieur 82 Cela précharge l'anneau extérieur 82 sur l'anneau d'appui 81 de manière à assurer un "état libre" constant entre les deux. On notera que l'agrafe appui localement sur l'appui 76 à extrémité pointue et sur la bride 122 en étant bombée à cet effet à chacune de ses extrémités 137,138. Ces agrafes 135 constituent des moyens de déplacement de l'élément d'appui axialement en direction opposée à la surface 77.

En l'absence d'usure du disque d'embrayage, et dans une moindre mesure des surfaces de friction 77,78, comme illustré dans la figure 2, lors de l'embrayage et du débrayage de l'embrayage, les composants du plateau de pression 58 conservent des positions relatives similaires à celles illustrées dans cette figure, et l'embrayage se comporte comme s'il était doté d'un plateau de pression unitaire du type représenté en figure 1. La charge du diaphragme ressort 62 est appliquée à l'appui 76 et transférée au corps principal 80 via les surfaces associées respectives 84 et 94 de l'anneau d'appui 81 et du corps principal 80. Le couple est transmis au plateau de pression 58 via le couvercle 54 et les languettes 88 qui sont reliées à l'anneau extérieur 82 et au co l'anneau extérieur 82 sous l'action des languettes 88 est empêchée par les extrémités externes 138 des ressorts 135 qui s'opposent aux languettes 88 et qui poussent l'épaulement 120 de l'anneau extérieur 82 contre la bride 110 de l'anneau d'appui 81.

Au débrayage, la rétraction positive du plateau de pression 58 comme ensemble unitaire est la conséquence des connexions constituées par les extrémités internes 137 des ressorts 135 entre l'appui 76 du plateau de pression et la partie périphérique extérieure 63 du diaphragme ressort 62 Cette force de rétraction est transmise à l'anneau extérieure 82 via la bride 110 et l'épaulement 120 . De plus, il est à noter qu'au débrayage, le corps principal 80 et l'anneau extérieur 82 du plateau de pression 58 sont invariablement soumis à la force de rétraction appliquée par les languettes 88
La figure 4 illustre le fonctionnement du mécanisme de compensation d'usure avec l'embrayage en position engagée. Dans cette figure, les garnitures 53 du disque d'embrayage 52, et dans une moindre mesure les surfaces de friction 77,78, sont usées, et en conséquence, le plateau de pression 58 et la partie périphérique extérieure 63 du diaphragme 62 se déplacent vers la gauche lorsque l'embrayage est en position engagée (embrayée), et les doigts flexibles 65 se déplacent dans la direction opposée. Avec l'usure, l'ergot 115 de la patte 86 s'engage sur la face avant de l'ouverture 116, de forme oblongue, dans le couvercle 54. Cela bloque le mouvement de l'anneau extérieur 82 vers le volant 50, la charge appliquée par le diaphragme ressort séparant axialement l'anneau extérieur 82 du corps principal 80 et de l'anneau d'appui 81 contre l'action des languettes 88, et créant un écart 140 entre la bride 110 de l'anneau d'appui 81 et l'épaulement 120 de l'anneau extérieur 82. Ce mouvement axial relatif permet à l'anneau fendu 131 de remonter la paroi inclinée 111 de l'anneau d'appui 81 sous l'action des ressorts 132.

Au débrayage, les composants se positionnent comme illustré en figure 5. La partie périphérique du diaphragme ressort 62 se déplace vers la droite par rapport à la position illustrée en figure 4 et tire l'anneau d'appui 81 dans le sens axial et dans la même direction par rapport au corps principal 80 de manière à rattraper l'écart (le jeu) 140 entre l'anneau d'appui 81 et l'anneau extérieur 82 résultant de l'usure des garnitures 13 et des surfaces de frottement 77,78.

Toute tendance de l'anneau extérieur 82 à reprendre sa position initiale par rapport au corps principal 80 c'est-àdire à fermer l'écart 140 au débrayage, est empêchée par l'action de l'anneau fendu 131 contre la paroi inclinée 111, cette connexion unidirectionnelle permettant un mouvement axial de l'anneau d'appui 81 dans la direction opposée au volant 50, et ne permettant pas le déplacement de l'anneau extérieur 82 par rapport à l'anneau d'appui 81 en direction du volant.

Dans la position illustrée en figure 5, l'anneau d'appui 81 a rattrapé l'écart 140 laissé par l'anneau extérieur 82 et s'est déplacé axialement dans la direction opposée au volant de manière à compenser l'usure due principalement aux garnitures des surfaces de frottement 53, rétablissant ainsi l'orientation du diaphragme ressort au sein de l'ensemble. Au réengagement de l'embrayage à partir de la position représentée en figure 5, le ressort annulaire fendu intérieur 106 est déjà sollicité contre la rampe 105 dans l'anneau d'appui 81 par l'intermédiaire des ressorts 107, empêchant ainsi tout mouvement axial de l'anneau d'appui 81 par rapport au corps principal 80 en direction du volant 50 . La force de serrage est alors de nouveau transmise au disque d'embrayage. Dans la variante représentée en figure 6, au lieu des ouvertures 116 aménagées dans la paroi du couvercle embouti 54, le volant moteur 50 est doté sur sa périphérie extérieure d'une butée axiale 216 . Lorsque les garnitures de frottement 53 sont usées, les ergots 115 des pattes 86 s'engagent (viennent en contact) sur la butée 216.

Le fonctionnement de ce système est illustré par étapes dans les figures ; il convient toutefois de noter qu'en réalité, le mécanisme fonctionne de manière continue sur toute la durée de vie des garnitures de frottement.

Ce mécanisme permet de maintenir une orientation significativement constante du diaphragme ressort à l'intérieur de l'ensemble et assure donc, en plus du réglage automatique à l'usure, une résistance homogène au niveau de la pédale tout au long de la durée de vie en service de l'embrayage. De plus, l'orientation constante du diaphragme ressort libère un espace sensiblement supérieur pour le disque de friction et sans amortisseur associé. La butée de débrayage 40 est ici constamment en appui sur le diaphragme.

L'invention est ici décrite en référence à une application spécifique. Toutefois, il est entendu que différentes modifications pourront y être apportées sans s'écarter de l'état d'esprit et du domaine d'application de l'invention. Par exemple, la présente invention étant décrite en référence à un embrayage du type poussé dans lequel la butée de débrayage est adaptée de manière à débrayer l'embrayage en poussant les doigts du diaphragme ressort, elle n'en demeure pas moins applicable à un embrayage du type tiré dans lequel les positions relatives du plateau de pression et des appuis principaux sont inversées, le débrayage étant alors obtenu en tirant les extrémités des doigts dans la direction opposée au plateau de pression.

De plus, le mécanisme d'embrayage peut être multi-plateaux avec plusieurs plateaux de pression et diaphragmes ressort, et/ou un seul dans lequel le volant est remplacé par un plateau de réaction.

Le couvercle peut être en matière moulable, telle que de la fonte. Au lieu des pattes 33 et du support 32 on peut utiliser des colonnettes dont les têtes sont conformées pour former l'appui secondaire comme décrit dans le document FR-A-1 524 350, ou tout autre moyen de basculement.

Le volant 50 moteur peut être du type divisé et comporter une première masse destinée à être fixée sur le vilebrequin du moteur, et une deuxième masse comportant le plateau de réaction de l'embrayage en étant montée rotative sur un moyeu central de la première masse par l'intermédiaire d'un palier, tel qu'un roulement à billes, avec intervention d'un amortisseur de torsion à moyens élastiques entre les deux masses.

On appréciera que les trois pièces du plateau de pression 58 en matière moulable telle que de la fonte, sont réalisables aisément par moulage. En outre le corps principal a une forme simple en étant dépourvu de moyens de rampe. La détection de l'usure est réalisée simplement. L'anneau d'appui 81 forme un anneau intermédiaire porté par le corps principal 80 massif à sa périphérie interne. Cet anneau est dépourvu de moyens de rampes du type hélicoidal comme dans le document GB-A-2 022 729 précité. L'anneau extérieur est de forme simple.

En outre la ventilation du corps principal est favorisé par le jeu apparaissant entre celui-ci et l'anneau d'appui 81. Les languettes 88 permettent de réduire les frottements et évitent les coincements.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Mécanisme d'embrayage, pour embrayage à diaphragme comprenant un disque d'embrayage (52) doté de garnitures de frottement (53) et un volant moteur (50), notamment pour véhicule automobile, comprenant une couvercle (54) de forme annulaire, un plateau de pression (58) ayant d'un côté une surface de frottement (77) destinée à coopérer avec les garnitures de frottement (53) du disque d'embrayage (52) destiné à être serré entre le plateau de pression (58) et le volant moteur (50), un dispositif de liaison en rotation (88) intervenant entre le plateau de pression (58) et le couvercle (54) pour leur liaison en rotation tout en assurant un déplacement axial du plateau de pression (58) par rapport au couvercle (54), des moyens d'appui (76) de forme annulaire disposés sur le côté dudit plateau de pression (58) à l'opposé de ladite surface de frottement (77), un diaphragme (62) disposé entre ledit couvercle (54) et lesdits moyens d'appui (76) du plateau de pression (58), ledit diaphragme ayant une partie périphérique extérieure (63) en forme de rondelle Belleville pour action sur les moyens d'appui (76) du plateau de pression (58), et une partie intérieure divisée en doigts (25) propre à être actionné par une butée de débrayage (40), et du type comportant un mécanisme automatique de règlage pour compenser le mouvement axial des moyens d'appui (76) du plateau de pression (58) en direction du volant moteur (50) suite à l'usure desdites garnitures de frottement (53), caractérisé en ce que ledit plateau de pression se compose

- d'un corps (80) de plateau de pression de forme annulaire, comportant ladite surface de frottement (77)

- d'un élément d'appui (81) de forme annulaire comportant les moyens d'appui (76) du plateau de pression (58) et mobile axialement par rapport audit corps (80) de plateau de pression (58)

- d'un élément de commande (82) adapté pour commander le mouvement axial relatif dudit élément d'appui (81) et qui est mobile axialement par rapport audit corps de plateau de pression (58) et audit élément d'appui (81) suivant l'usure desdites garnitures de frottement (53) permettant ainsi un mouvement axial correspondant dudit élément d'appui (81) dans la direction opposée à ladite surface de frottement (77)

- de moyens de déplacement (135), permettant le déplacement de l'élément d'appui (80) dans la direction axiale opposée par rapport à la surface de frottement (77) pendant le débrayage et

- d'un dispositif d'une connexion unidirectionnelle (105,106,107) disposé entre ledit élément d'appui (81) et ledit corps (80) de plateau de pression (58), actionnable de manière à empêcher un mouvement de retour dudit élément d'appui (81 > par rapport audit corps (80) de plateau de pression (58) en direction de ladite surface de frottement (77i.

2. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de commande (82) est actionnable de manière à buter contre ledit couvercle (54), lorsque lesdites garnitures de frottement (53) s'usent, et en ce que ledit mouvement axial dudit élément de commande (82) par rapport audit corps (80)de plateau de pression et audit élément d'appui (81) est provoqué par l'action dudit diaphragme sur les moyens d'appui (76) du plateau de pression à l'engagement de l'embrayage.

3. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément de commande (82) est de forme annulaire et est disposé sur la périphérie extérieure dudit corps (80) de plateau de pression, et comporte un dispositif de butée (115) destiné à coopérer avec le couvercle (54)

4. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit dispositif de butée (115) comporte plusieurs ergots (115) dépassant par rapport à la périphérie extérieure dudit élément de commande (82)

et en ce que ledit couvercle (54) comporte une paroi périphérique extérieure dans laquelle sont ménagées une série d'ouvertures (116) destinées à recevoir lesdits ergots, ceux-ci s'engageant sur les côtés des ouvertures (116) suivant l'usure desdites garnitures de frottement (53).

5. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément d'appui (81) est doté sur sa périphérie extérieure d'un premier épaulement (110) se prolongeant radialement vers l'extérieur ;

et en ce que ledit élément de commande (82) est doté, sur sa périphérie intérieure d'un second épaulement (120) se prolongeant radialement vers l'intérieur pour coopération avec ledit premier épaulement.

6. Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (135) assurent une liaison entre ledit élément (81) et le diaphragme (82) en sorte qu'ils comportent ledit diaphragme.

7. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (135) comportent plusieurs agrafes ressort (135) fixées audit élément d'appui et disposées circulairement autour dudit diaphragme (75), chaque agrafe (135) ayant une extrémité libre interne (137) s'engageant sur le bord périphérique extérieur (63) dudit diaphragme (62), et une autre extrémité libre externe (138) actionnable de manière à appliquer une charge sur ledit élément de commande (82), poussant ainsi ledit élément de commande (82) dans la direction opposée audit élément d'appui (81).

8. Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison en rotation entre le plateau de pression (58) et le couvercle (54) comporte plusieurs languettes (88) élastiques tangentielles de transmission de couple, chacune desdites languettes étant connectée à une de ces extrémités audit couvercle (54), et à l'autre de ces extrémités audit corps (80) de plateau de pression, la partie intermédiaire étant fixée audit élément de commande (82).

9. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une seconde connexion unidirectionnelle (131,132,111) est installée entre l'élément de commande (82) et l'élément d'appui (81) actionnable de manière à empêcher la rétraction dudit élément de commande (82) par rapport audit élément d'appui (81) sous l'action desdites languettes élastiques (88).

10. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite seconde connexion unidirectionnelle comporte un épaulement inclinée (111) formé à la périphérique extérieure (99) de l'anneau d'appui (81) et un ressort annulaire fendu (131) entourant et serrant ledit épaulement inclinée (111), ledit ressort annulaire (131) coopérant avec une paroi cylindrique (121) formée à la périphérie interne dudit élément de commande (82).

11. Mécanisme d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la connexion unidirectionnelle disposé entre l'élément d'appui (81) et le corps (80) du plateau de pression comporte une rainure annulaire (103) formé à la périphérie interne (101) de l'élément d'appui (81), ladite rainure (103) comportant une paroi inclinée (105), un ressort annulaire fendu (106) disposé à l'intérieur de ladite rainure (103) et actionnable de manière à serrer ladite paroi inclinée (105) , et une section cylindrique (95) formée dans ledit corps (80) de plateau de pression pour coopérer avec ledit ressort annulaire fendu (131).

12. Embrayage à diaphragme comprenant un disque d'embrayage (52) doté de garnitures de frottement (53), un volant moteur (50), et un mécanisme d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit volant moteur (50) est doté d'un élément d'une butée axiale (216) et en ce que ledit élément de commande (82) présente à sa périphérie externe d'ergots (115) propres à coopérer avec ledit élément de butée (86).