FR2778707A1 - Embrayage a friction a dispositif de rattrapage d'usure, notamment pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

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

Description

"Embrayage à friction à dispositif de rattrapage d'usure, notamment pour

véhicule automobile" La présente invention concerne un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, et se rapporte plus particulièrement à un embrayage équipé d'un dispositif de compensation de l'usure notamment des garnitures de

friction, dit ci-après dispositif de rattrapage d'usure.

Un embrayage à friction classique comporte généralement un plateau de réaction, éventuellement en deux parties pour formation d'un volant amortisseur, calé en rotation sur un premier arbre, usuellement un arbre menant tel que le vilebrequin du moteur à combustion interne, et supportant par sa périphérie externe un couvercle auquel est rattaché au moins un plateau de pression. Le plateau de pression est solidaire en rotation du couvercle et du plateau de réaction tout en pouvant se déplacer axialement sous la sollicitation i 5 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'o 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 embrayeurs, occupant la même position lorsque l'embrayage est en position d'engagement. Un embrayage à friction équipé d'un dispositif de rattrapage d'usure est agencé en sorte que l'un des appuis des moyens embrayeurs, que ce soit l'appui lié directement ou indirectement au couvercle, ou l'appui lié directement ou indirectement au plateau de pression, est décalable axialement, un moyen, dit de compensation, étant prévu pour réaliser ce décalage, et un moyen, dit d'actionnement, permettant la mise en oeuvre, en fait l'actionnement, dudit moyen de compensation. Bien 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 1 5 d'au moins l'un des constituants de l'embrayage influencée par ladite usure; la stratégie de l'opération de rattrapage est définie par un moyen, dit de

déclenchement, qui, commandé par le moyen de détection, commande lui-

même le moyen d'actionnement en autorisant ou non l'entrée en fonction du

moyen d'actionnement.

On connaît différents types de dispositif de rattrapage d'usure.

Par exemple, le document FR-A-2 753 503 décrit un embrayage dans lequel le dispositif de rattrapage d'usure comprend des moyens à rampes disposées circonférentiellement, constituant le moyen de compensation, placés axialement entre l'appui décalable et le plateau de pression et adaptés à être entraînés en rotation grâce à une denture qu'ils portent à leur périphérie et avec laquelle coopère une vis sans fin disposée tangentiellement, des moyens d'entraînement en rotation de la vis sans fin étant prévus, rendus opérationnels par l'usure des garnitures de friction, ainsi que des moyens anti-retour empêchant la vis sans fin de tourner dans le sens contraire de celui dans lequel elle est entraînée en rotation par les moyens d'entraînement en rotation lorsqu'ils sont opérationnels, la vis sans fin, les moyens anti-retour et les moyens d'entraînement en rotation de la vis sans fin étant portés par un support solidaire du couvercle, et les moyens élastiques embrayeurs à action axiale étant constitués par un diaphragme. Les moyens d'entraînement en rotation, de la vis sans fin, sont commandés par le diaphragme; les moyens à rampes sont constitués d'un anneau présentant l'appui décalable du diaphragme et des rampes inclinées et réparties circonférentiellement et le plateau de pression présente des plots ou des rampes destinés à coopérer avec les rampes des moyens à rampes; la vis sans fin est montée à coulissement selon son axe en étant soumise à l'action d'un moyen élastique dit de rattrapage, constituant le moyen d'actionnement, et, lorsqu'elle est déplacée selon son axe, elle entraîne en 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.

Dans le document GB-A-2 294 983, les moyens embrayeurs sont constitués par un diaphragme et l'appui décalable est également l'appui plateau; le moyen de compensation est là aussi constitué par des rampes; le moyen d'actionnement est un ressort qui agit en permanence entre rampes et contre-rampes dans le sens de l'augmentation de l'épaisseur axiale; là encore le moyen de déclenchement est réalisé par une diminution de la charge sur le cordon d'appui tandis que le plateau de pression se déplace, en fonction de l'usure, par rapport à une goupille en appui sur le plateau de réaction, ladite

goupille constituant le moyen de détection.

Dans le document GB-A-2 294 301, les moyens embrayeurs sont également constitués par un diaphragme, le moyen de compensation par des rampes et le moyen d'actionnement par un ressort agissant en permanence entre les rampes et ici le couvercle; ici, I'appui décalable est l'appui primaire porté par le couvercle; I'embrayage est du type poussé et le déclenchement est obtenu par affaissement de l'appui secondaire, situé en vis-à-vis de l'appui primaire côté plateau de pression, monté élastiquement, la charge maximale de

débrayage augmentant avec l'usure, ceci constituant le moyen de détection.

Dans le document US-A-5 564 541, selon la variante de la figure 10, le moyen de détection est une goupille disposée avec jeu entre le couvercle et le plateau de réaction et traversant avec frottement le plateau de pression; le déclenchement est obtenu par mise à zéro avec jeu de la charge des moyens embrayeurs lors du débrayage; le moyen d'actionnement est un ressort qui agit en permanence entre le plateau de pression et les rampes qui constituent le moyen de compensation; c'est l'appui plateau qui est déplaçable, le dispositif

d'embrayage étant du type tiré.

Dans le document FR-A-2 599 446, selon la variante de la figure 5, les éléments sont analogues à ceux du document précédent sauf que le moyen de compensation est une roue-libre unidirectionnelle axiale et le moyen d'actionnement un ressort sollicitant en permanence les billes en appui contre

leurs rampes.

En variante de la figure 3 du document US-A- 5 564 541, le moyen de détection est une goupille disposée avec jeu entre le couvercle et le plateau de pression et traversant le couvercle avec frottement; le déclenchement est obtenu par mise à zéro avec jeu de la charge des moyens embrayeurs comportant des leviers de débrayage associés à des ressorts hélicoïdaux prenant appui sur le couvercle; le moyen d'actionnement est un ressort qui agit entre le couvercle et un anneau rotatif doté de rampes destinées à coopérer avec des contre- rampes; c'est donc l'appui couvercle qui est

déplacable, I'embrayage étant du type tiré.

Dans tous les cas, I'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.

1 5 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, I'écrou peut agir soit en tirant soit en poussant sur la timonerie, laquelle peut comporter de manière classique une fourchette de débrayage agissant sur la butée de débrayage; elle peut aussi comporter une commande hydraulique ayant un récepteur hydraulique dont le piston agit sur la butée de débrayage et un émetteur dont le piston est commandé par l'écrou de l'actionneur; il va de soi que l'écrou pourrait également agir sur une timonerie à

câble ou pneumatique.

De telles dispositions sont connues et par exemple décrites dans la demande de brevet français déposée le 25 Mars 1997 sous le numéro

97 03 627.

Elles fonctionnent généralement bien et donnent satisfaction.

Toutefois, il est apparu que, si une usure régulière est automatiquement rattrapée lorsqu'elle atteint un certain seuil, I'opération de rattrapage est effectuée de manière aléatoire dans la vie du dispositif d'embrayage et risque d'entraîner momentanément une perte de confort, lors de cette opération de rattrapage, le point de léchage étant perdu; nécessairement, ce point de

léchage doit être retrouvé et il s'ensuit une perte de temps et de confort.

Pour éviter ces inconvénients, I'invention propose un embrayage à friction, notamment pour véhicules automobiles, comportant, d'une part, un dispositif d'embrayage comprenant des moyens embrayeurs et des moyens débrayeurs, les moyens embrayeurs prenant appui sur un couvercle, solidaire d'un volant d'entraînement en rotation, pour action sur un plateau de pression et serrage des garnitures de friction d'un disque de friction entre le plateau de pression et le volant, formant plateau de réaction, et, d'autre part, une timonerie pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs par l'intermédiaire des moyens débrayeurs, un actionneur pour commander ladite timonerie, et un dispositif de rattrapage d'usure, pour compenser l'usure d'au moins des garnitures de friction, le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage et l'actionneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique, des moyens de contrôle sont

prévus pour contrôler le moment de l'opération de rattrapage.

Ainsi, sans l'intervention des moyens de contrôle, I'opération de

rattrapage ne peut avoir lieu.

Avantageusement, les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils autorisent l'opération de rattrapage lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies; en variante, les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils forcent l'opération de rattrapage à intervenir lorsqu'un certain nombre

de conditions sont remplies.

Ces conditions peuvent être définies à partir d'informations générées par des capteurs, telles que par exemple les vitesses de rotation des arbres d'entrée et de sortie, les couples d'entrée et de sortie conduisant à une image du léchage, la vitesse du véhicule, ou autres, dont l'exploitation permet de

garantir un certain confort de conduite.

Ces moyens de contrôle sont avantageusement agencés en sorte que deux types de course de débrayage sont prévus, une course dite course normale et une course dite surcourse, supérieure à la course normale, le dispositif de rattrapage d'usure n'étant adapté à être opérationnel que lors d'une surcourse de débrayage; préférentiellement, les moyens de contrôle n'autorisent une surcourse de débrayage qu'après qu'un nombre donné de

courses normales ont eu lieu.

Dès lors, comme on le voit, le moment de l'opération de rattrapage

proprement dite est parfaitement maîtrisé.

On comprendra que l'invention est applicable quel que soit le type, poussé ou tiré, de l'embrayage; comme on le sait, dans un embrayage du type poussé, pour désengager l'embrayage, il faut agir sur l'extrémité des doigts du diaphragme dans le sens allant du fond du couvercle vers le plateau de pression, alors que, dans un embrayage du type tiré, il faut agir sur l'extrémité des doigts du diaphragme dans le sens opposé au précédent pour désengager

I'embrayage.

Avantageusement, la timonerie comporte une commande hydraulique qui comprend un récepteur ayant un piston et un émetteur ayant un piston

en variante, la timonerie comporte un câble ou une liaison pneumatique.

Avantageusement, la timonerie comporte une fourchette de débrayage.

Avantageusement, I'un des appuis des moyens embrayeurs est décalable axialement et un moyen de compensation, mis en oeuvre par un moyen d'actionnement, est prévu pour réaliser ce décalage, ledit moyen d'actionnement étant commandé par un moyen de déclenchement lui-même

commandé par un moyen de détection, sensible à l'usure des garnitures.

Avantageusement, I'appui décalable est l'appui lié au plateau de

pression; en variante, I'appui décalable est l'appui 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, un mode de

réalisation représenté sur les dessins annexés.

Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un embrayage selon I'invention; - la figure 2 est une vue schématique de l'actionneur associé à

l'embrayage de la figure 1.

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 figures, 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 volant 11 éventuellement divisé 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; I'anneau 19 est ici métallique et comporte des zones d'appui constituant les moyens d'appui 17 pour le diaphragme 1 6, ici pour la périphérie externe de la rondelle Belleville de celui-ci; il comporte également à

sa périphérie externe une denture 26.

Le plateau de pression 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 1 6, 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.

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 1 5 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, I'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 1 1. 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 1 5 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 1 6 toujours dans la même position lorsque l'embrayage est engagé et donc de

compenser au moins l'usure des garnitures de friction 1 3.

D'une manière générale, une butée de débrayage est propre à agir sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 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 1 5 coopérant avec les dents inclinées d'une roue à rochet solidaire d'un axe qui porte également à coulissement une vis sans fin 28. Le filet et le pas de la vis sans fin 28 sont adaptés à la denture 26 portée par l'anneau 1 9 et forment un système irréversible, la vis sans fin 28 pouvant déplacer la denture 26, mais pas l'inverse. Ledit axe est porté par un support qui porte également un ressort hélicoïdal de rattrapage, formant moyen élastique de rattrapage, entourant l'axe; un cliquet anti-retour est adapté à coopérer avec

les dents de la roue à rochet.

Pour plus de détails concernant le dispositif de rattrapage d'usure 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 defriction du plateau de pression 14 en contact avec les garnitures de friction 1 3 du disque de friction 1 2. 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 i15 élastiques de liaison en rotation du plateau de pression 14 avec le couvercle 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 d'un moteur électrique 50, d'une transmission mécanique 60 et de moyens

élastiques d'assistance 70.

Le moteur électrique 50 entraîne ainsi la transmission mécanique 60 selon une course indépendante de l'usure des garnitures de friction 7 et/ou du

plateau 1 et du volant 2.

Cette course est toujours la même. Les moyens élastiques d'assistance permettent au moteur électrique 50, de manière connue de par le document FR-A-2 564 920, de ne développer qu'un faible effort. Ces moyens élastiques 70, à la manière d'un ascenseur, emmagasinent l'énergie du diaphragme 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 i15 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 50 sont reliées à un module électronique situé à l'extérieur

de l'actionneur 40 ou en variante en partie dans l'actionneur.

Ce module comporte par exemple un microcalculateur, tel qu'un microprocesseur, des circuits de traitement des informations et, par exemple, des transistors de puissance montés en série pour commander le moteur dans les deux sens de rotation. Le module électronique appartient à un circuit électronique comportant un certain nombre de capteurs envoyant des

informations au module électronique.

Ces capteurs captent notamment la vitesse des arbres menant (le vilebrequin) et mené (l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses), la course de l'actionneur, I'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 50, par exemple à l'aide de vis (on voit sur la figure 2 I'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 50 est ainsi, de manière connue, fixe en translation et mobile en rotation lorsque le moteur est

alimenté électriquement.

Le flasque 91 est solidaire d'un boîtier 90 comportant à son extrémité arrière un manchon 64 doté d'une rainure de guidage 65. Plus précisément le flasque 91 constitue un couvercle pour le boîtier 90 de forme creuse et est fixé sur l'extrémité avant ouverte du boîtier 90, dont le fond 66 est troué

centralement et porte le manchon 64.

L'ensemble boîtier 90 - flasque 91 forme un carter fixe et est fixé sur une partie fixe du véhicule, par exemple le carter de la boîte de vitesses. Le

boîtier 90 ou le flasque 91 présente pour ce faire des oreilles non visibles.

L'arbre 51 a une extrémité filetée et constitue l'élément d'entrée de la transmission mécanique 60. L'arbre 51 est en prise avec un écrou 61 de forme tubulaire. Cet écrou 61 comporte un appui mobile annulaire 78, ici arrondi, porté par une collerette 68 radialement saillante propre à venir en butée contre le fond 66 d'orientation transversale du boîtier 90; une jupe

annulaire 67 d'orientation axiale prolonge le fond 66.

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 1 5 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, I'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 1 0 document FR-97 03627 précité, le ressort d'assistance consiste en un ressort à boudin entourant l'écrou prenant appui sur l'appui fixe et une collerette

solidaire de l'écrou.

Comme on le voit, il peut arriver que, dans la vie de l'embrayage, cette opération de rattrapage proprement dite s'effectue n'importe quand, autrement dit de manière aléatoire, ce qui peut être désagréable pour le conducteur, entraînant une perte de confort momentanée au moment du déclenchement, I'information sur la position du point de léchage ou d'accostage, c'est-à-dire du point de contact du plateau de pression 14 avec les garnitures de friction 13 juste avant qu'il ne s'en éloigne lors du

débrayage, est perdue momentanément; pour retrouver cette position au ré-

embrayage, il peut par ailleurs se passer un certain temps.

Ainsi, selon l'invention, des moyens de contrôle sont prévus pour

contrôler le moment de l'opération de rattrapage proprement dite.

Selon une première forme de réalisation, les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils autorisent l'opération de rattrapage lorsqu'un certain

nombre de conditions sont remplies.

Selon une autre forme de réalisation, les moyens de contrôle forcent l'opération de rattrapage à intervenir lorsqu'un certain nombre de conditions

sont remplies.

Ces moyens de contrôle sont avantageusement agencés en sorte que deux types de course de débrayage sont prévus, une course dite course normale et une course dite surcourse, supérieure à la course normale, le dispositif de rattrapage d'usure n'étant adapté à être opérationnel que lors d'une surcourse de débrayage; préférentiellement, les moyens de contrôle n'autorisent une surcourse de débrayage qu'après qu'un nombre donné de

courses normales ont eu lieu.

Dès lors, comme on le voit, le moment de l'opération de rattrapage

proprement dite est parfaitement maîtrisé.

Claims (12)

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), un actionneur (40) pour commander ladite timonerie, et un dispositif de rattrapage d'usure (18), pour compenser l'usure d'au moins des garnitures de friction (13), le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage et I'actionneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique, caractérisé par le fait que des 1 5 moyens de contrôle sont prévus pour contrôler le moment de l'opération de rattrapage.

2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils autorisent l'opération

de rattrapage lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies.

3. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont agencés en sorte qu'ils forcent l'opération de rattrapage à intervenir lorsqu'un certain nombre de conditions sont remplies.

4. Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont agencés en sorte que deux types de course de débrayage sont prévus, une course dite course normale et une course dite surcourse, supérieure à la course normale, le dispositif de rattrapage d'usure

n'étant adapté à être opérationnel que lors d'une surcourse de débrayage.

5. Embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle n'autorisent une surcourse de débrayage qu'après

qu'un nombre donné de courses normales ont eu lieu.

6. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé par le fait que la timonerie comporte une commande hydraulique qui comprend un récepteur (20) ayant un piston (21) et un émetteur (30)

ayant un piston (31).

7. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé par le fait que la timonerie comporte un câble.

8. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé par le fait que la timonerie comporte une fourchette de débrayage.

9. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé par le fait que la timonerie comporte une liaison pneumatique.

10. Embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à 9,

caractérisé par le fait que l'un des appuis des moyens embrayeurs est décalable axialement et un moyen de compensation, mis en oeuvre par un moyen d'actionnement, est prévu pour réaliser ce décalage, ledit moyen d'actionnement étant commandé par un moyen de déclenchement lui-même

commandé par un moyen de détection, sensible à l'usure des garnitures.

11. Embrayage à friction selon la revendication 10, caractérisé par le

fait que l'appui décalable est l'appui lié au plateau de pression.

12. Embrayage à friction selon la revendication 10, caractérisé par le

fait que l'appui décalable est l'appui lié au couvercle.