FR3038946A1 - Mecanisme d'embrayage a rattrapage d'usure - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un mécanisme d'embrayage à rattrapage d'usure pour véhicule automobile comportant : - un dispositif de rattrapage d'usure comportant : - un moyen à rampe et un moyen à contre-rampe intercalés entre le plateau de pression (6) et la zone d'appui du diaphragme (8) - une vis sans fin (18) et une roue à rochet (16) équipée de dents ; et - un cliquet (25) élastique comportant un corps (26) fixé sur le couvercle (1) et une languette de commande(27) apte à coopérer avec les dents de la roue à rochet (16); ledit cliquet (25) étant destiné à fournir un effort A de rappel apte à rappeler élastiquement le cliquet (25) vers sa position de butée ; ledit cliquet (25) étant en outre équipé d'une languette d'assistance au rappel (25) apte à fournir un effort de rappel B pour rappeler le cliquet (25) vers sa position de butée ; le cliquet (25) étant agencé de telle sorte que, sur toute la course du cliquet (25) vers sa position de butée entre sa position engagée et sa position de butée, le rapport de l'effort B sur l'effort A soit inférieur à 40 %.

Description

Domaine technique L’invention se rapporte au domaine des embrayages et concerne plus particulièrement les mécanismes d’embrayage équipés d’un dispositif de rattrapage d’usure, c’est-à-dire d’un dispositif permettant de compenser la diminution d’épaisseur des garnitures de friction au fur et à mesure de leur usure.

Arrière-plan technologique

Les embrayages à sec comportent un plateau de réaction couplé en rotation à un arbre menant, un disque de friction couplé en rotation à un arbre mené, un couvercle fixé sur le plateau de réaction et un plateau de pression solidaire en rotation du couvercle et mobile axialement par rapport à celui-ci. Un diaphragme est monté pivotant sur le couvercle et supporté par rapport au plateau de pression via un appui afin de déplacer axialement ledit plateau de pression par rapport au couvercle entre une position embrayée dans laquelle les garnitures de friction du disque de friction sont pincées entre le plateau de pression et le plateau de réaction et une position débrayée. L’utilisation des embrayages provoque une usure des garnitures de friction ainsi que, dans une moindre mesure, des plateaux de pression et de réaction associés.

Afin de compenser ces phénomènes d’usure, il est connu d’équiper les embrayages avec des dispositifs de rattrapage d’usure, tels que décrits par exemple dans les demandes de brevet FR2847626 et FR2995955.

Ces dispositifs de rattrapage d’usure comportent des moyens à rampes et à contre-rampes permettant de modifier la distance entre la face de travail du plateau de pression et l’appui par l’intermédiaire duquel le diaphragme agit sur le plateau de pression afin de compenser l’usure des garnitures de friction. Les dispositifs de rattrapage d’usure comportent en outre une roue à rochet couplée à une vis sans fin. La vis sans fin coopère avec une denture équipant les moyens à rampe de manière à permettre un actionnement desdits moyens à rampe.

Un cliquet est fixé sur le couvercle et coopère avec les dents de la roue à rochet de manière à entraîner la roue à rochet en cas d’usure des garnitures de friction. Pour ce faire, le cliquet présente un corps s’étendant radialement le long du fond du couvercle et une languette de commande s’étendant sensiblement axialement et engagée dans l’une des dents de la roue à rochet.

Le cliquet est mobile entre une position engagée dans laquelle la languette de commande vient en appui contre le pied d’une dent et une position de butée dans laquelle le cliquet est en appui contre le couvercle et saute une dent en cas d’usure.

Le diaphragme comporte un appendice radial s’étendant au travers d’une découpe formée dans le cliquet de sorte à coopérer avec la languette de commande du cliquet. Ainsi, le diaphragme est apte à pousser la languette de commande en direction de la roue à rochet lors d’une opération d’embrayage.

De plus, dans le document FR2995955, le cliquet est, dans sa position de butée, pré-contraint par le couvercle vers la roue à rochet. Ainsi, le cliquet est apte à fournir un effort de rappel permettant de rappeler le cliquet en direction de sa position de butée. Le retour du cliquet vers sa position de butée est donc intégralement assuré par sa propre élasticité.

Lorsque l’embrayage est en position embrayée, le cliquet est soumis à un effort radial exercé par la roue à rochet sur sa languette de commande et à sa force de rappel intrinsèque vers sa position de butée. L’effort de rappel du cliquet vers sa position de butée doit donc être suffisant pour vaincre l’effort radial exercé par la roue à rochet sur la languette de commande et les efforts de frottement de la languette de commande sur la roue à rochet. Toutefois, l’effort de rappel susceptible d’être exercé par le cliquet est limité par les caractéristiques de la tôle métallique susceptible d’être utilisée pour la fabrication du cliquet. En outre, si cette tôle métallique peut subir un important traitement d’écrouissage permettant d’augmenter la raideur du cliquet, ce traitement est cher et a pour effet d’augmenter les dispersions de mise en forme.

Aussi, il a été constaté qu’en pratique, compte-tenu des tolérances de fabrication des cliquets, il existe des cas où la languette de commande du cliquet est piégée dans le fond d’une dent de la roue à rochet de sorte que les moyens de rattrapage d’usure sont rendus inopérants.

Dans le document FR2847626, le cliquet comporte, au niveau de sa découpe au travers de laquelle passe l’appendice radial du diaphragme, une languette élastique de rappel qui coopère avec ledit appendice radial du diaphragme lors d’une opération de débrayage, ce qui fait glisser la languette de commande du cliquet sur les dents de la roue à rochet jusqu’à une position de butée dans laquelle le cliquet est en appui contre le couvercle. Aussi, le retour du cliquet vers sa position de butée est donc en majeure partie assuré par l’effort exercé par le diaphragme sur la languette élastique de rappel.

Toutefois, une telle languette élastique de rappel subit une déformation et des contraintes importantes lorsque l’embrayage est en position débrayée. Aussi, la raideur de la languette élastique de rappel doit être, d’une part, suffisante pour assurer un retour du cliquet vers sa position de butée et, d’autre part, suffisamment limitée pour que ladite languette élastique de rappel ne soit pas soumise à un niveau de contrainte mécanique trop élevé et casse en fatigue. Ainsi, compte-tenu de ces difficultés de conception du cliquet, il a, en pratique, également été constaté des cas dans lesquels le cliquet était immobilisé et les moyens de rattrapage d’usure rendus inopérants.

Les mécanismes d’embrayage à rattrapage d’usure de l’état de la technique ne sont donc pas pleinement satisfaisants. Résumé

Une idée à la base de l’invention est de proposer un mécanisme d’embrayage qui soit équipé d’un dispositif de rattrapage d’usure fiable et résistant.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un mécanisme d’embrayage à rattrapage d’usure pour véhicule automobile comportant : - un couvercle destiné à être fixé sur un plateau de réaction couplé en rotation à un arbre menant ; - un plateau de pression solidaire en rotation du couvercle, mobile axialement par rapport audit couvercle et présentant une face de travail destinée à être disposée en vis-à-vis de garnitures de friction d’un disque d’embrayage ; - un diaphragme apte à déplacer le plateau de pression par rapport au couvercle entre une position embrayée et une position débrayée, le diaphragme étant d’une part monté pivotant sur le couvercle et d’autre part en appui sur le plateau de pression par l’intermédiaire d’une zone d’appui ; et - un dispositif de rattrapage d’usure comportant : - un moyen à rampe et un moyen à contre-rampe intercalés entre le plateau de pression et la zone d’appui du diaphragme, le moyen à rampe portant un moyen d’engrènement et étant mobile par rapport au moyen à contre-rampe de manière à permettre une modification de la distance axiale entre la face de travail du plateau de pression et la zone d’appui du diaphragme sur le plateau de pression ; - une vis sans fin et une roue à rochet équipée de dents ; la vis sans fin et la roue à rochet étant couplées en rotation et ladite vis sans fin coopérant avec le moyen d’engrènement de sorte à entraîner en rotation le moyen à rampe par rapport au moyen à contre-rampe lors d’une rotation de la roue à rochet ; et - un cliquet élastique comportant un corps fixé sur le couvercle et une languette de commande apte à coopérer avec les dents de la roue à rochet; ledit cliquet étant mobile entre une position engagée dans laquelle la languette de commande vient en butée contre le pied d’une dent de la roue à rochet et une position de butée dans laquelle le cliquet est en appui contre le couvercle et saute l’une des dents de la roue à rochet en cas d’usure ; ledit cliquet étant, dans sa position de butée, pré-contraint vers la roue à rochet et étant ainsi destiné à fournir un effort A de rappel apte à rappeler élastiquement le cliquet vers sa position de butée ; ledit cliquet étant en outre équipé d’une languette d’assistance au rappel apte à coopérer avec le diaphragme lors du mouvement dudit diaphragme de sa position embrayée vers sa position débrayée de manière à fournir un effort de rappel B pour rappeler le cliquet vers sa position de butée ; le cliquet étant agencé de telle sorte que, sur toute la course du cliquet vers sa position de butée entre sa position engagée et sa position de butée, le rapport de l’effort B sur l’effort A soit compris entre 20 et 40 %.

La languette d’assistance n’a donc qu’une fonction d’aide au rappel rmettant d’ajouter un effort supplémentaire apte à garantir que la languette de mmande ne reste pas coincée dans le fond d’une dent de la roue à rochet et cela, ns que ladite languette d’assistance ne soit trop sollicitée en position débrayée, nsi, d’une part, la fiabilité et le rendement du rattrapage sont assurés et, d’autre irt, la tenue en fatigue du cliquet est excellente.

En outre, une telle languette d’assistance permet de limiter l’épaisseur du quet et par conséquent son coût et son encombrement.

Enfin, le retour du cliquet vers sa position de butée étant majoritairement dû à la raideur intrinsèque du cliquet, la conception du cliquet peut être plus facilement dissociée de la course à la butée d’embrayage, celle-ci étant susceptible de varier selon les références d’embrayage. Aussi, la fabrication des cliquets peut être plus facilement standardisée.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel mécanisme d’embrayage peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la vis sans fin engrène de manière directe ou indirecte avec le moyen d’engrènement. - le cliquet comporte une portion d’appui apte à coopérer avec le diaphragme lors du mouvement dudit diaphragme de sa position débrayée vers sa position embrayée de manière à déplacer le cliquet vers sa position engagée. - le cliquet comporte une portion coudée entre le corps et la languette de commande, ladite portion coudée étant pourvue d’une ouverture délimitée par deux bras latéraux reliant le corps à la languette de commande et traversée par un appendice radial formé en périphérie externe du diaphragme ; ledit appendice radial étant apte à coopérer avec la portion d’appui du cliquet lors du mouvement dudit diaphragme de sa position débrayée vers sa position embrayée et étant apte à coopérer avec la languette d’assistance au rappel lors du mouvement du diaphragme de sa position embrayée vers sa position débrayée. - la languette d’assistance au rappel présente une extrémité proximale liée à l’un des bras latéraux délimitant ladite ouverture et une extrémité distale contre laquelle l’appendice radiale est apte à prendre appui lors du mouvement du diaphragme de sa position embrayée vers sa position débrayée. Aussi, la languette d’assistance au rappel s’allonge selon une direction présentant une composante circonférentielle. Une telle languette d’assistance au rappel permet de limiter la concentration des contraintes dans le bord radialement interne de l’ouverture. - l’ouverture présente un bord radialement interne de forme arrondie, ce qui permet également de limiter la concentration des contraintes. - la languette d’assistance au rappel s’allonge radialement et présente une extrémité proximale liée à un bord radialement interne de l’ouverture et une extrémité distale contre laquelle l’appendice radiale est apte à prendre appui lors du mouvement du diaphragme de sa position embrayée vers sa position débrayée. - la languette d’assistance au rappel est cambrée. La cambrure de la languette d’assistance au rappel est telle que sa convexité soit dirigée en direction opposée à la roue à rochet. - la languette d’assistance au rappel présente une raideur comprise entre 5 et 15 N/mm. - le corps du cliquet comporte un ou plusieurs raidisseurs qui sont chacun formés par un bossage. - le ou chaque bossage s’allonge selon une direction présentant une composante radiale. - le corps du cliquet comporte deux bossages situés de part et d’autre de l’axe radial médian du cliquet. - les bossages forment une zone en creux sur la face dirigée vers le fond du couvercle et une zone en saillie sur la face dirigée vers la roue à rochet. - le cliquet est, dans sa position de butée, pré-contraint vers la roue à rochet de manière à exercer, dans sa position de butée un effort de rappel supérieur ou égal à 10 N, de préférence compris entre 15 et 30 N.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un dispositif d’embrayage destiné à accoupler en rotation un arbre mené et un arbre menant, le dispositif d’embrayage comportant un plateau de réaction destiné à être couplé en rotation à l’arbre menant, un disque d’embrayage comportant des garnitures de friction et destiné à être couplé en rotation à l’arbre mené et un mécanisme d’embrayage précité.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule automobile comportant un tel dispositif d’embrayage.

Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. - La figure 1 est une vue arrière d’un mécanisme d’embrayage équipé d’un dispositif de rattrapage d’usure. - La figure 2 est une vue en coupe selon l’axe A-A du mécanisme d’embrayage de la figure 1 dans une position embrayée. - La figure 3 est une vue en coupe selon l’axe A-A du mécanisme d’embrayage de la figure 1 dans une position débrayée. - La figure 4 est une vue partielle en perspective illustrant la rampe, la vis sans fin, la roue à rochet, le ressort hélicoïdal et le cliquet du dispositif de rattrapage d’usure de la figure 1. - La figure 5 est une vue arrière d’un cliquet selon un premier mode de réalisation. - La figure 6 est une vue avant du cliquet de la figure 5. - La figure 7 est une vue arrière d’un cliquet selon un second mode de réalisation. - La figure 8 est une vue avant du cliquet de la figure 7.

Description détaillée de modes de réalisation

Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du mécanisme d’embrayage. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation du mécanisme d’embrayage déterminant l'orientation "axiale" et, de l'intérieur vers l'extérieur en s'éloignant dudit axe, l'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à l'axe du mécanisme d’embrayage et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation du mécanisme d’embrayage, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les termes "arrière" AR et "avant" AV sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre selon la direction axiale, un élément destiné à être placé proche du moteur thermique étant désigné par avant et un élément destiné à être placé proche de la boîte de vitesses étant désigné par arrière.

Les figures 1, 2 et 3 illustrent un mécanisme d’embrayage à friction pour véhicule automobile.

Le mécanisme d’embrayage comporte un couvercle 1, de forme creuse, destiné à être fixé sur un plateau de réaction, formé par un volant moteur ou un volant secondaire d’un double volant amortisseur, fixé au vilebrequin d’un moteur à combustion. Le couvercle 1 comporte un fond 2 présentant une orientation sensiblement radiale. Le fond 2 est relié par une jupe annulaire 3 à un rebord 4 d’orientation radiale pourvu d’orifices 5 de passage d'organes de fixation, non illustrés, permettant de fixer le couvercle 1 au plateau de réaction.

Le mécanisme d’embrayage comporte également un plateau de pression 6, illustré sur les figures 2 et 3. Le plateau de pression 6 est solidaire en rotation du couvercle 1 par l'intermédiaire de languettes tangentielles axialement élastiques. Les languettes tangentielles sont fixées, d’une part, au plateau de pression 6, et d’autre part, au couvercle 1 au niveau de son rebord 4. Les languettes tangentielles constituent des moyens de rappel du plateau de pression 6 vers l’arrière. Le plateau de pression 6, tout en étant solidaire en rotation du couvercle 1, est donc déplaçable axialement par rapport à celui-ci.

Le plateau de pression 6 présente une face avant de travail 7 destinée à être disposée en vis-à-vis de garnitures de friction portées par un disque d’embrayage, non représenté.

Un diaphragme 8 annulaire est, d’une part, monté pivotant sur le couvercle 1 et, d’autre part, en appui sur le plateau de pression 6 de manière à permettre un déplacement axial du plateau de pression 6 par rapport au couvercle 1 lorsque le diaphragme annulaire 8 pivote. Le diaphragme 8 comporte une portion élastique externe 9 de type rondelle de Belleville et une portion centrale fragmentée en doigt radiaux 10. Une butée d’embrayage, non représentée, est apte à exercer un effort axial sur les doigts radiaux 10 du diaphragme 8 de manière à le faire pivoter par rapport au couvercle 1 et à déplacer le plateau de pression 6 entre, d’une part, une position embrayée dans laquelle il pince les garnitures du friction du disque d’embrayage contre le plateau de réaction et, d’autre part, une position débrayée.

La portion élastique extérieure 9 du diaphragme 8 exerce, en position de repos, une charge sur le plateau de pression 6 qui le sollicite en direction du plateau de réaction de manière à pincer les garnitures de friction du disque d’embrayage entre le plateau de pression 6 et le plateau de réaction. Lorsque la butée d’embrayage agit sur les doigts radiaux 10 du diaphragme 8, celui-ci pivote de telle sorte que la charge exercée par le diaphragme 8 diminue et que le plateau de pression 6 soit rappelé vers l’arrière, en direction de sa position débrayée, par les languettes tangentielles. A l’inverse, dans un mode de réalisation non représenté, lorsqu’il s’agit d’un embrayage de type normalement ouvert, la position de repos du diaphragme 8 correspond à un état débrayé de l’embrayage, le plateau de pression 6 étant maintenu écarté du plateau de réaction par les languettes tangentielles. Lorsque la butée d’embrayage agit sur les doigts radiaux 10 du diaphragme 8, celui-ci pivote de telle sorte que la charge exercée par le diaphragme 8 diminue et que le plateau de pression 6 soit poussé vers l’avant, en direction de sa position embrayée.

Le diaphragme 8 est articulé sur le couvercle 1 au moyen de colonnettes 11, représentées sur les figures 2 et 3. Les colonnettes 11 s'étendent au travers d'orifices ménagés dans le diaphragme 8 et d’orifices ménagés dans le couvercle 1. Les colonnettes 11 sont fixées sur le couvercle 1 par sertissage ou analogue. Elles comprennent des têtes qui sont en appui sur le diaphragme 8 par des crochets 12 en forme de C qui s'étendent à travers les orifices du diaphragme 8. Les crochets 12 en forme de C comprennent une première branche 12a appliquée contre le fond 2 du couvercle 1 et une seconde branche 12b appliquée contre le diaphragme 8 afin de le serrer élastiquement contre le couvercle 1.

Le mécanisme d’embrayage comporte en outre un dispositif de rattrapage d’usure permettant de maintenir le diaphragme 8, lorsque l'embrayage est embrayé, dans une position indépendante de l'usure des garnitures de friction et, dans une moindre mesure, de l'usure des plateaux de pression 6 et de réaction. Le dispositif de rattrapage d'usure comporte des moyens à rampes comportant un anneau 13, illustré sur les figures 2, 3 et 4. L’anneau 13 présente des rampes, non illustrées, disposées circonférentiellement et tournées vers la face arrière du plateau de pression 6. Les rampes coopèrent avec des contre-rampes, non illustrées, formées sur la face arrière du plateau de pression 6 de telle sorte que lorsque l’anneau 13 est entraîné en rotation par rapport au plateau de pression 6, il est également déplacé axialement vers l’arrière par rapport à celui-ci. L’anneau 13 est équipé d’un moyen d’engrènement, tel qu’une denture 17, coopérant avec une vis sans fin 18, décrite par la suite, de manière à entraîner en rotation l’anneau 13.

En revenant aux figures 2 et 3, l’on observe que l'anneau 13 est intercalé axialement entre le plateau de pression 6 et le diaphragme 8 et présente sur sa face tournée vers le fond 2 du couvercle 1 une zone d'appui 15 du diaphragme 8. Cette zone d'appui 15 constitue l'appui par l'intermédiaire duquel le diaphragme 8 agit sur le plateau de pression 6. Ainsi, en entraînant en rotation l’anneau 13 équipé des rampes par rapport au plateau de pression 6, la distance axiale d entre la face de travail 7 du plateau de pression 6 et la zone d'appui 15 peut être modifiée de sorte à permettre une compensation de l'usure des garnitures de friction.

Le dispositif de rattrapage d'usure comprend, par ailleurs, une roue à rochet 16 présentant des dents inclinées. La roue à rochet 16 est montée tournante autour d’un axe 19, d’orientation tangentielle, qui porte également la vis sans fin 18 représentée sur le figure 4. La vis sans fin 18 coopère avec le moyen d’engrènement, c’est-à-dire avec la denture 17 aménagée sur l’anneau 13. Le filet et le pas de la vis sans fin 18 sont adaptés à la denture 17 de telle sorte qu’une rotation de la vis sans fin 18 autour de son axe 19 entraîne une rotation de l’anneau 13 autour de l’axe X.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, la vis sans fin peut coopérer avec le moyen d'engrènement de l'anneau par l'intermédiaire d'un chariot mobile. Le chariot mobile se déplace en translation selon un axe compris dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du moteur, à savoir l’axe de rotation de la vis sans fin. Le chariot mobile comprend un filetage intérieur qui se visse sur la vis sans fin lors de l'actionnement de la vis sans fin par le cliquet. Le chariot mobile comprend un ou plusieurs ergots qui s'étendent chacun radialement dans une ouverture réalisée dans l'anneau et servant de moyen d'engrènement. A titre d’exemple, un tel mode de réalisation est par exemple illustré sur les figures 8 et 9 du document W02009/056092.

En revenant au mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, l'axe 19 est porté par le couvercle 1 qui présente, à cet effet, des ailes latérales non représentées présentant chacune un orifice traversé par une extrémité de l’axe 19. Par ailleurs, le dispositif de rattrapage d’usure comporte également une cassette 20, représenté sur la figure 4.

La cassette 20 présente une âme 21 et deux ailes 22 parallèles supportant l’axe 19. Pour ce faire, les ailes 22 présentent chacune un orifice traversé par une extrémité de l’axe 19. La cassette 20 comporte des moyens permettant de maintenir axialement la denture 17 de sorte à assurer son positionnement par rapport à la vis sans fin 18. Pour ce faire, la cassette 20 comporte des retours 23 qui définissent avec l’âme 21 de la cassette 20 une fourche apte à limiter le mouvement axial de la denture 17 dans les deux sens.

La vis sans fin 18 et la roue à rochet 16 sont ici formées d'une seule pièce qui est équipée d'un alésage cylindrique axial permettant de la monter sur l'axe 19. Selon un autre mode de réalisation, la vis sans fin 18 et la roue à rochet 16 sont des pièces distinctes solidarisées en rotation l'une à l'autre.

Un ressort hélicoïdal 24 de compression, illustré sur la figure 4, constituant un moyen élastique de rattrapage est placé autour de l'axe 19. Le ressort hélicoïdal 24 est ici placé axialement entre la roue à rochet 16 et une aile 22 de la cassette 20.

Par ailleurs, le dispositif de rattrapage d’usure comporte un cliquet 25 élastique qui est formé dans une tôle métallique. Le cliquet 25 présente un corps 26 qui s’étend radialement contre la face avant du fond 2 du couvercle 1 et une languette de commande 27 qui se développe axialement et coopère avec la roue à rochet 16. La languette de commande 27 coopère élastiquement avec un pied de dent de la roue à rochet 16. Ainsi, comme il sera expliqué de manière plus détaillée par la suite, la languette de commande 27 est apte à entraîner en rotation la roue à rochet 16 dans un sens de rotation, en cas d’usure.

Comme représenté par exemple sur les figures 5 et 6, la languette de commande 27 présente au niveau de son extrémité libre 28 une largeur plus étroite, celle-ci étant globalement adaptée à celle des dents de la roue à rochet 16. Par ailleurs, le corps 26 du cliquet 25 est pourvu d'un orifice de fixation 29 permettant le passage d'un organe de fixation. Selon un mode de réalisation avantageux, le corps 26 du cliquet 25 est fixé au couvercle 1 au moyen d'une des colonnettes 11 de fixation de l'articulation du diaphragme 8 et du crochet 12 en forme de C associé.

Comme représenté par exemple sur les figures 5 et 6, le cliquet 25 comporte dans la portion coudée entre son corps 26 et sa languette de commande 27 une ouverture 30 délimitée par deux bras latéraux 14 reliant le corps 26 du cliquet 25 à languette de commande 27. L’ouverture 30 permet le passage d'un appendice radial 33 ou doigt, représenté sur les figures 2 et 3, formé en périphérie externe du diaphragme 8.

En revenant aux figures 5 et 6, on observe que la partie radialement externe du cliquet 25 comporte au niveau de la languette de commande 27 un bord droit 34 sur lequel l’appendice radial 33 du diaphragme 8 est destiné à venir prendre appui de manière à pousser la languette de commande 27 en direction de la roue à rochet 16 lors d’une opération d’embrayage. Ainsi, lors du mouvement du diaphragme 8 vers sa position embrayée, le cliquet 25 est déplacé vers une position engagée dans laquelle la languette de commande 27 vient en butée contre le pied d’une dent de la roue à rochet 16.

Comme représenté sur la figure 1, la partie radialement vers l'extérieur du corps 26 du cliquet 25 ainsi que sa languette de commande 27 sont au droit d'une ouverture 31 ménagée dans le fond 2 du couvercle 1. Cette ouverture 31, en autorisant le débattement de la partie radialement vers l'extérieur du cliquet 25, lors du mouvement de débrayage du diaphragme 8, permet un gain d'encombrement axial.

Par ailleurs, de part et d'autre de la languette de commande 27 s'étendent transversalement des bras transversaux 32, représentés par exemple sur les figures 5 et 6. Les bras transversaux 32 sont adaptés à venir en butée contre les bords de l'ouverture 31 ménagée dans le fond 2 du couvercle 1. En d’autres termes, lesdits bras transversaux 32 et les bords de l'ouverture 31 coopèrent afin de limiter la course de la languette de commande 27 vers le fond 2 du couvercle 1.

Par ailleurs, le cliquet 25 est, dans sa position de butée, pré-contraint vers la roue à rochet 16, par le fond 2 du couvercle 1, de telle sorte que le cliquet 25 exerce une force de réaction contraire apte à rappeler élastiquement le cliquet 25 vers sa position de butée. Afin de permettre une telle contrainte du cliquet 25 vers l’avant, le corps 26 du cliquet 25 est cambré de telle sorte que sa convexité soit dirigée selon une direction opposée au fond 2 du couvercle 1 et est plaquée contre le fond 2 du couvercle 1 dans sa position de butée.

De manière avantageuse, le corps 26 du cliquet 25 comporte des raidisseurs 36, 37 permettant d’augmenter sa constante de raideur et ainsi d’augmenter l’effort de rappel en direction de la position de butée. Dans le mode de réalisation représenté, les raidisseurs 36, 37 s’étendent de part et d’autre de l’axe radial médian du cliquet 25 et sont chacun formés d’un bossage s’allongeant selon une direction parallèle à l’axe radial médian du cliquet 25. Les bossages sont formés par déformation, par exemple par emboutissage. Chaque bossage forme ainsi une zone en creux sur la face arrière du corps 26 du cliquet 25 et une zone en saillie sur la face avant du corps 26 du cliquet 25.

La précontrainte du cliquet 25 et la constante de raideur du cliquet 25 sont telles que le cliquet soit apte à fournir, dans sa position de butée, un effort de rappel supérieur à 10N, avantageusement compris entre 15 et 30 N.

De plus, le cliquet 25 comporte une languette, élastique, d’assistance au rappel 35 dont l’extrémité libre fait face au bord droit 34 contre lequel l’appendice radial du diaphragme 8 prend appui lors des opérations d’embrayage. Ainsi, lors des opérations de débrayage, l’appendice radial 33 du diaphragme 8 prend appui contre l’extrémité libre de la languette d’assistance au rappel 35 de manière à rappeler le cliquet 25 vers sa position de butée.

Sur les figures 5 et 6, l’extrémité proximale de la languette d’assistance au rappel 35 est raccordée à l’un des bras latéraux 14 bordant l’ouverture 30. En d’autres termes, la languette d’assistance au rappel 35 s’allonge transversalement à la direction longitudinale du cliquet, selon une direction présentant une composante circonférentielle. La languette d’assistance au rappel 35 présente une forme cambrée dont la convexité est dirigée vers le fond 2 du couvercle 1.

Le bord interne de l'ouverture 30 est de forme arrondie, sans angle, de sorte à limiter les zones de fortes contraintes. A titre d’exemple, la languette d’assistance au rappel 35 présente une raideur comprise entre 5 et 15 N/mm.

Le retour du cliquet 25 vers sa position de butée, lors d’une opération de débrayage, est donc assuré, d’une part, par l’élasticité propre du cliquet 25 et, d’autre part, par l’appui de l’appendice radial 33 du diaphragme 8 contre l’extrémité libre de la languette d’assistance au rappel 35. Dès lors, lors d’une opération d’embrayage, l’appendice radial 33 du diaphragme 8 pousse la languette de commande 27 en direction de la roue à rochet 16 et, lors d’une opération de débrayage, la languette de commande 27 s’éloigne de la roue à rochet 16 vers sa position de butée sous l’action de l’appui de l’appendice radial 33 du diaphragme sur la languette d’assistance au rappel 35 et sous l’action de la force de rappel exercé par l’élasticité intrinsèque du corps 26 du cliquet 25.

Le dispositif de rattrapage d'usure fonctionne comme suit.

Lorsque l’embrayage est en position embrayée, tel que représenté sur la figure 2, l’extrémité libre 28 de la languette de commande 27 est en appui contre le pied d’une dent de la roue à rochet 16.

Lors d’une opération de débrayage, les extrémités des doigts 10 du diaphragme 8 sont sollicitées, par la butée d'embrayage, dans le sens de la flèche F, et le diaphragme 8 bascule autour de son articulation sur le couvercle 1 de façon à ce que sa périphérie externe libère progressivement le plateau de pression 6 et que son appendice radial 33 libère la languette de commande 27 et vienne en appui contre la languette d’assistance au rappel 35. Le cliquet 25 est alors rappelé vers sa position de butée, représentée sur la figure 3. L'extrémité libre 28 de la languette de commande 27 suit la rampe inclinée constituée par la dent de la roue à rochet 16 dans le pied de laquelle elle se trouvait à l'étape précédente.

Les dimensions des dents de la roue à rochet 16 et la position de butée de la languette de commande 27 contre le fond 2 du couvercle 1 sont conçues de sorte que, lors de cette course de débrayage, garnitures neuves, l'extrémité libre 28 de la languette de commande 27 ne saute pas une dent de la roue à rochet 16.

Lorsque les garnitures s'usent, la position embrayée du plateau de pression 6, soumis à l'effort axial du diaphragme 8, se déplace vers l’avant, c’est-à-dire se rapproche du plateau de réaction. La position embrayée de la périphérie radialement externe du diaphragme 8 se déplace donc vers l’avant, c’est-à-dire vers le plateau de réaction 7, entraînant ainsi un déplacement vers l’avant de la position engagée de la languette de commande 27 du cliquet 25. La roue à rochet 16 tourne alors autour de son axe 19, dans le sens horaire sur les figures 2 et 3. Cet entrainement en rotation de la roue à rochet 16 conduit également la vis sans fin 18 à tourner autour de de l'axe 19. L'anneau 13 portant les rampes étant immobilisé en rotation sous l'effet de la charge du diaphragme 8, lorsque l’embrayage est en position embrayée, la vis sans fin 18 se visse sur la denture 17 de l’anneau en comprimant le ressort hélicoïdal 24.

Lors de l'opération de débrayage qui suit la phase d'usure qui vient d'être décrite, le plateau de pression 6 libère les garnitures en s'éloignant d'elles sous l'action des languettes tangentielles qui le ramènent vers l’arrière. Le ressort hélicoïdal 24 qui a été précédemment comprimé, comme expliqué ci-dessus, sollicite la vis sans fin 18 dans la direction de l’axe 19 vers l'aile 22 de la cassette 20 dont elle s'est éloignée en phase d'usure.

La charge du diaphragme 8 n'étant plus appliquée sur l'anneau 13, le seul effort à vaincre pour pouvoir le faire tourner est l'effort de rappel des languettes tangentielles. Si la charge du ressort hélicoïdal 24 est suffisante pour vaincre cet effort, alors le ressort hélicoïdal 24 déplace axialement la vis sans fin 18, ce qui entraîne alors la rotation de l’anneau 13 autour de l’axe X.

Les rampes portées par l’anneau 13 montent alors sur les contre-rampes formées sur la face arrière du plateau de pression 6 de manière à augmenter la distance axiale d entre la face de travail 7 du plateau de pression 6 et la zone d'appui 15 par l'intermédiaire de laquelle le diaphragme 8 agit sur le plateau de pression 6, de sorte à rattraper au moins en partie l'usure des garnitures.

Si l'usure a été suffisante, alors la roue à rochet 16 a tourné suffisamment pour que lors du mouvement de débrayage, la languette de commande 27 du cliquet 25 saute une dent de la roue à rochet 16 lorsqu’elle retourne dans sa position de butée. Dans ce cas, lors de l'opération d'embrayage qui suit, la languette de commande 27 fait tourner la roue à rochet 16 de telle sorte que l'anneau 13, non encore serré par le diaphragme 8, tourne et rattrape l'usure. En fin d'opération de rattrapage, dans la position embrayée, le diaphragme 8, la roue à rochet 16, et la languette de commande 27 du cliquet 25 retrouvent la position relative qu'ils occupaient initialement.

Plusieurs opérations d'embrayage et de débrayage peuvent être nécessaires avant que le dispositif de rattrapage de jeu n'entre en phase de rattrapage proprement dite. L’invention vise à garantir le bon fonctionnement du dispositif de rattrapage d’usure, notamment en garantissant que l’extrémité 28 de la languette de commande 27 ne reste pas coincée dans le fond des dents de la roue à rochet 16.

Pour ce faire, le cliquet 25 est dimensionné de telle sorte que lors d’une opération de débrayage, l’effort de rappel soit suffisant pour vaincre l’effort radial exercé par la roue à rochet 16 sur la languette de commande 27 et les efforts de frottement de la languette de commande 27 sur la roue à rochet 16 et que pour toute la course du cliquet 25 de sa position engagée vers sa position de butée, le rapport B/A soit inférieur à 40% ; avec : A : l’effort de rappel généré par la raideur intrinsèque du cliquet 25 ; et B : l’effort d’assistance généré par l’appui de l’appendice radial 33 du diaphragme 8 sur la languette d’assistance au rappel 35.

Un tel cliquet 25 est donc conçu de telle sorte que pour toute position intermédiaire du cliquet 25 entre sa position engagée et sa position de butée, l’effort de rappel s’exerçant sur le cliquet 25 en direction de sa position de butée soit majoritairement dû à la raideur intrinsèque du cliquet 25. Dès lors, la languette d’assistance au rappel 35 peut présenter une raideur moindre et n’être que modestement sollicitée.

Au-delà de 40 %, une problématique de contrainte mécanique doit être prise en compte dans la conception du cliquet et nous ramène aux problèmes rencontrés par l’homme du métier avec le cliquet décrit dans le document FR2847626 précité.

Cependant de manière à ce que la languette d’assistance au rappel 35 ait une réelle influence sur le comportement du cliquet 25, le rapport B/A précité doit être supérieur à 20 %. En deçà de cette valeur, en raison des tolérances de fabrication et d’assemblage, il serait possible que la languette d’assistance au rappel 35 n’assure pas sa fonction première d’assistance.

Il a ainsi été constaté qu’un rapport B/A compris entre 20 et 40 % était apte à assurer le retour du cliquet vers sa position de butée tout en limitant les contraintes s’exerçant sur la languette d’assistance au rappel 35.

Les figures 7 et 8 illustrent un cliquet selon un second mode de réalisation. Ce mode de réalisation ne diffère du cliquet 25 décrit précédemment qu’en ce que la languette d’assistance au rappel 35 s’allonge sensiblement selon une direction radiale et qu’en conséquence l’extrémité proximale de ladite languette d’assistance au rappel 35 se raccorde au corps 26 du cliquet 26 au niveau de la portion radialement interne de l’ouverture 30.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS

   1. Mécanisme d’embrayage à rattrapage d’usure pour véhicule automobile comportant : - un couvercle (1) destiné à être fixé sur un plateau de réaction couplé en rotation à un arbre menant ; - un plateau de pression (6) solidaire en rotation du couvercle (1), mobile axialement par rapport audit couvercle (1) et présentant une face de travail (7) destinée à être disposée en vis-à-vis de garnitures de friction d’un disque d’embrayage ; - un diaphragme (8) apte à déplacer le plateau de pression (6) par rapport au couvercle (1) entre une position embrayée et une position débrayée, le diaphragme (8) étant d’une part monté pivotant sur le couvercle (1) et d’autre part en appui sur le plateau de pression (6) par l’intermédiaire d’une zone d’appui ; et - un dispositif de rattrapage d’usure comportant : - un moyen à rampe et un moyen à contre-rampe intercalés entre le plateau de pression (6) et la zone d’appui du diaphragme (8), le moyen à rampe portant un moyen d’engrènement (17) et étant mobile par rapport au moyen à contre-rampe de manière à permettre une modification de la distance axiale entre la face de travail (7) du plateau de pression (6) et la zone d’appui du diaphragme (8) sur le plateau de pression (6) ; - une vis sans fin (18) et une roue à rochet (16) équipée de dents ; la vis sans fin (18) et la roue à rochet (16) étant couplées en rotation et ladite vis sans fin (18) coopérant avec le moyen d’engrènement (17) de sorte à entraîner en rotation le moyen à rampe par rapport au moyen à contre-rampe lors d’une rotation de la roue à rochet (16) ; et - un cliquet (25) élastique comportant un corps (26) fixé sur le couvercle (1) et une languette de commande(27) apte à coopérer avec les dents de la roue à rochet (16); ledit cliquet (25) étant mobile entre une position engagée dans laquelle la languette de commande (27) vient en butée contre le pied d’une dent de la roue à rochet (16) et une position de butée dans laquelle le cliquet (25) est en appui contre le couvercle (1) et saute l’une des dents de la roue à rochet (16) en cas d’usure ; ledit cliquet (25) étant, dans sa position de butée, pré-contraint vers la roue à rochet (16) et étant ainsi destiné à fournir un effort A de rappel apte à rappeler élastiquement le cliquet (25) vers sa position de butée ; ledit cliquet étant en outre équipé d’une languette d’assistance au rappel (35) apte à coopérer avec le diaphragme (8) lors du mouvement dudit diaphragme (8) de sa position embrayée vers sa position débrayée de manière à fournir un effort de rappel B pour rappeler le cliquet (25) vers sa position de butée ; le cliquet (25) étant agencé de telle sorte que, sur toute la course du cliquet (25) vers sa position de butée entre sa position engagée et sa position de butée, le rapport de l’effort B sur l’effort A soit compris entre 20 et 40 %.
2. 2. Mécanisme d’embrayage selon la revendication 1, dans lequel ledit cliquet (25) comporte une portion d’appui (34) apte à coopérer avec le diaphragme (8) lors du mouvement dudit diaphragme (8) de sa position débrayée vers sa position embrayée de manière à déplacer le cliquet (25) vers sa position engagée
3. 3. Mécanisme d’embrayage selon la revendication 2, dans lequel le cliquet (25) comporte une portion coudée entre le corps (26) et la languette de commande (27), ladite portion coudée étant pourvue d’une ouverture (30) délimitée par deux bras latéraux (14) reliant le corps (26) à la languette de commande (27) et traversée par un appendice radial (33) formé en périphérie externe du diaphragme (8) ; ledit appendice radial (33) étant apte à coopérer avec la portion d’appui (34) du cliquet (25) lors du mouvement dudit diaphragme (8) de sa position débrayée vers sa position embrayée et étant apte à coopérer avec la languette d’assistance au rappel (35) lors du mouvement du diaphragme (8) de sa position embrayée vers sa position débrayée.
4. 4. Mécanisme d’embrayage selon la revendication 3, dans lequel la languette d’assistance au rappel (35) présente une extrémité proximale liée à l’un des bras latéraux (14) délimitant ladite ouverture (31) et une extrémité distale contre laquelle l’appendice radiale (33) est apte à prendre appui lors du mouvement du diaphragme (8) de sa position embrayée vers sa position débrayée.
5. 5. Mécanisme d’embrayage selon la revendication 4, dans lequel l’ouverture (30) présente un bord radialement interne de forme arrondie.
6. 6. Mécanisme d’embrayage selon la revendication 3, dans laquelle la languette d’assistance au rappel (35) s’allonge radialement et présente une extrémité proximale liée à un bord radialement interne de l’ouverture (30) et une extrémité distale contre laquelle l’appendice radiale(33) est apte à prendre appui lors du mouvement du diaphragme (8) de sa position embrayée vers sa position débrayée.
7. 7. Mécanisme d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la languette d’assistance au rappel (35) est cambrée.
8. 8. Mécanisme d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la languette d’assistance au rappel (35) présente une raideur comprise entre 5 et 15 N/mm.
9. 9. Mécanisme d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le corps (26) du cliquet (25) comporte un ou plusieurs raidisseurs (36, 37) qui sont chacun formés par un bossage.
10. 10. Mécanisme d’embrayage selon la revendication 9, dans lequel le ou chaque bossage s’allonge selon une direction présentant une composante radiale.
11. 11. Mécanisme d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le cliquet (25) est, dans sa position de butée, précontraint vers la roue à rochet (16) de manière à exercer, dans sa position de butée un effort de rappel supérieur ou égal à 10 N, de préférence compris entre 15 et 30 N.
12. 12. Dispositif d’embrayage destiné à accoupler en rotation un arbre mené et un arbre menant, le dispositif d’embrayage comportant un plateau de réaction destiné à être couplé en rotation à l’arbre menant, un disque d’embrayage comportant des garnitures de friction et destiné à être couplé en rotation à l’arbre mené et un mécanisme d’embrayage selon l’une des revendications 1 à 11.