FR3062441A1

FR3062441A1 - Mecanisme d'embrayage, notamment pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR3062441A1
Application number: FR1750752A
Authority: FR
Inventors: Julien Brailly; Nicolas Deliencourt; Olivier Marechal; Fabien Diascorn
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: CN108374845A; DE102018101728A1; FR3062441B1

Abstract

L'invention concerne un mécanisme d'embrayage (1), notamment pour véhicule automobile, comportant un couvercle (2), un plateau de pression (3) mobile par rapport au couvercle (2) selon un axe du mécanisme, un diaphragme (12) mobile entre une position embrayée et une position débrayée, apte à actionner le déplacement du plateau de pression (3), des moyens de rattrapage d'usure intercalés entre le diaphragme (12) et le plateau de pression (3).

Description

Titulaire(s) : VALEO EMBRAYAGES Société actions simplifiée.

par

©) Demande(s) d’extension :

(® Mandataire(s) : VALEO EMBRAYAGES Société par actions simplifiée.

(57) L'invention concerne un mécanisme d'embrayage (1 ), notamment pour véhicule automobile, comportant un couvercle (2), un plateau de pression (3) mobile par rapport au couvercle (2) selon un axe du mécanisme, un diaphragme (12) mobile entre une position embrayée et une position débrayée, apte à actionner le déplacement du plateau de pression (3), des moyens de rattrapage d'usure intercalés entre le diaphragme (12) et le plateau de pression (3).

FR 3 062 441 - A1

Mécanisme d’embrayage, notamment pour véhicule automobile

La présente invention concerne un mécanisme d’embrayage à rattrapage d’usure, notamment pour véhicule automobile.

Un dispositif d’embrayage comporte classiquement un plateau de réaction, un mécanisme d’embrayage comportant un plateau de pression mobile, et un disque de friction monté entre lesdits plateaux de réaction et de pression. Le mouvement du plateau de pression est commandé par un diaphragme, lui-même commandé par une butée d’embrayage.

La butée d’embrayage peut être du type actionneur piloté par un calculateur électronique, ou commande hydraulique, ou commande à câble afin d’exercer une force prédéterminée sur le diaphragme et le déplacer dans une position débrayée.

Le plateau de pression est ainsi mobile entre une position d’embrayage dans laquelle le disque de friction est serré entre lesdits plateaux de pression et de réaction, et une position de débrayage dans laquelle le disque de friction est libéré.

L’utilisation du dispositif d’embrayage provoque une usure des garnitures du disque de friction ainsi que des contre-matériaux des plateaux de pression et de réaction associés. Ceci se traduit par une variation de la position du plateau de pression par rapport au diaphragme associé et/ou par rapport au plateau de réaction, générant une variation de l’effort de serrage du disque de friction et une modification du point de léchage et de la course de la butée d’embrayage. On rappelle que le point de léchage est la position à partir de laquelle un couple peut être transmis au travers du dispositif d’embrayage.

Un dispositif d’embrayage à rattrapage d’usure est connu du document FR 2 847 626 au nom de la Demanderesse. Ce document divulgue un dispositif d’embrayage à rattrapage d’usure pour véhicule automobile, comportant un plateau de pression destiné à venir en appui sur un disque de friction du dispositif d’embrayage, un diaphragme servant à l’actionnement du plateau de pression entre une position totalement embrayée dans laquelle ledit plateau de pression est poussé contre le disque de friction, et une position totalement débrayée dans laquelle ledit plateau de pression est écarté du disque de friction par l’intermédiaire de moyens de rappel du plateau de pression.

Le plateau de pression, le disque de friction et le diaphragme sont logés dans un couvercle qui est fixe par rapport au plateau de réaction.

Le dispositif comporte en outre un organe de rattrapage de l’usure du disque de friction, intercalé entre le diaphragme et le plateau de pression, et mobile en rotation autour d’un axe dans une plage déterminée, ledit organe de rattrapage comportant une rampe coopérant avec une contre-rampe tournée du côté du plateau de pression, de façon à ajuster la distance entre le diaphragme et le plateau de pression et compenser l’usure du disque de friction en fonction de la position de la rampe par rapport à la contre-rampe.

Le dispositif d’embrayage comporte en outre des moyens de déplacement comprenant une roue à rochet apte à pivoter autour d’un axe monté sur une cassette mais supporté intégralement par le couvercle au niveau des extrémités de l’axe. Les moyens de déplacement comportent également un cliquet comportant un corps fixé sur le couvercle et une patte d’actionnement coopérant avec la roue à rochet de manière à actionner le pivotement de la roue à rochet en cas d’usure. La roue à rochet est couplée en rotation à une vis sans fin montée autour de l’axe précité et engrenant avec une denture de l’organe de rattrapage. Ainsi, la rotation de ladite roue à rochet entraîne le déplacement de l’organe de rattrapage de façon à compenser l’usure.

La cassette comporte classiquement une base et des pattes de positionnement entre lesquels est montée la partie dentée des moyens à rampes, de façon à assurer le maintien axial desdits moyens à rampes.

En général, le couvercle est réalisé par emboutissage d’une tôle en acier. L’axe est classiquement engagé dans un trou du couvercle, la ou les extrémités du trou étant partiellement refermées par déformation localisée de la matière, par exemple par crantage. L’axe est ainsi maintenu en position par rapport au couvercle.

L’invention propose une alternative permettant d’assurer la fonction de maintien axial des moyens à rampes.

A cet effet, elle propose un mécanisme d’embrayage, notamment pour véhicule automobile, comportant :

un couvercle, un plateau de pression mobile par rapport au couvercle selon un axe du mécanisme, un diaphragme mobile entre une position embrayée et une position débrayée, apte à actionner le déplacement du plateau de pression, des moyens de rattrapage d’usure intercalés entre le diaphragme et le plateau de pression, lesdits moyens de rattrapage comportant des moyens à rampe coopérant avec des moyens à contre-rampes de façon à ce que la rotation des moyens à rampes par rapport aux moyens à contre-rampes, autour d’un axe, modifie la distance entre le diaphragme et plateau de pression, et des moyens d’entraînement en rotation des moyens à rampe, montés au moins en partie autour d’un axe, ledit axe étant supporté par le couvercle, caractérisé en ce que les moyens à rampes comportent une partie s’étendant radialement, maintenue axialement dans une gorge ménagée dans le couvercle.

Le couvercle assure ainsi directement la fonction de maintien axial des moyens à rampe. Le mécanisme d’embrayage peut ainsi être dépourvu de cassette.

Le mécanisme étant dépourvu de cassette, on évite les risques de rotation de cette dernière. Par conséquent, il est désormais possible de réduire la précharge axiale appliquée par le secteur denté.

On limite ainsi le nombre de composants du mécanisme, ce qui permet de réduire les coûts.

Les moyens à rampe peuvent comporter un secteur denté s’étendant radialement, les moyens d’entrainement en rotation comportant une vis sans fin engrenant avec le secteur denté, ledit secteur denté étant engagé dans la gorge du couvercle de façon à maintenir axialement les moyens à rampe par rapport au couvercle.

Les moyens de déplacement peuvent comprendre une roue à rochet apte à pivoter autour de l’axe, la vis sans fin étant couplée en rotation au rochet, et un cliquet comportant un corps fixé sur le couvercle et une patte d’actionnement coopérant avec la roue à rochet de manière à actionner le pivotement de la roue à rochet en cas d’usure, la rotation de ladite roue à rochet entraînant le déplacement des moyens à rampe de façon à compenser l’usure.

Le couvercle peut comporter une partie annulaire s’étendant radialement et au moins un premier plot et un second plot s’étendant axialement depuis la partie annulaire radiale, lesdits plots étant décalés circonférentiellement l’un par rapport à l’autre, l’axe supportant les moyens d’entraînement en rotation comportant une première extrémité engagée dans un trou du premier plot et une seconde extrémité engagée dans un trou du second plot.

Le premier plot et/ou le second plot peuvent comporter une gorge radialement interne, la partie radiale des moyens à rampes étant engagée dans ladite gorge.

La vis sans fin peut être apte à prendre appui, directement ou par l’intermédiaire d’un organe de frottement, sur une surface d’appui de l’un des plots, la roue à rochet étant apte à prendre appui, par l’intermédiaire de moyens de précharge, par exemple un ressort de compression hélicoïdal, sur une surface d’appui de l’autre plot.

On notera que, dans l’art antérieur, l’utilisation d’une cassette peut engendrer une variation du couple de frottement entre la vis sans fin et le flanc correspondant de la cassette contre lequel la vis sans fin est destinée à venir en appui. Cette variation du couple de frottement peut avoir plusieurs causes.

Le ressort de compression hélicoïdal classiquement utilisé tend à écarter les flancs opposés de la cassette. Un tel écartement est permis par le jeu de montage entre les flancs de la cassette et le couvercle. Cet écartement tend à modifier la géométrie et la surface de contact entre la vis sans fin et la cassette, ce qui a pour conséquence de faire varier le couple de frottement résultant.

Par ailleurs, un contact mal réparti peut générer une usure prématurée de la cassette et/ou de la vis sans fin. Une telle usure a notamment des conséquences sur la lubrification au niveau de ces zones de contact, faisant varier là encore de façon significative le couple de frottement entre la vis sans fin et la cassette.

Selon l’invention, la vis sans fin peut prendre appui sur une surface dédiée du couvercle, sans nécessiter de cassette. On évite ainsi les problèmes précités.

L’axe peut être maintenu dans les trous des plots par des moyens d’arrêt, tels par exemple qu’une vis ou une goupille.

II existe actuellement une tendance à augmenter le couple devant être transmis au travers du dispositif d’embrayage, sans toutefois augmenter l’encombrement de ce dernier.

Pour cela, l’invention peut ainsi prévoir de remplacer le couvercle en acier utilisé habituellement par un couvercle en fonte, par exemple en fonte d’alliage d’aluminium ou en fonte d’alliage carbone. Le couvercle peut être obtenu par moulage.

La largeur de la gorge peut être comprise entre 1 et 1,3 fois l’épaisseur du secteur denté.

Les plots peuvent être écartés angulairement par un angle compris entre 15 ° et 30 °.

L’invention concerne également un dispositif comprenant un mécanisme d’embrayage du type précité, caractérisé en ce qu’il comporte un plateau de réaction, le disque de friction étant apte à être serré entre le plateau de pression et le plateau de réaction en position embrayée et libéré en position débrayée, le couvercle étant fixe par rapport au plateau de réaction.

L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue de face d’un mécanisme d’embrayage selon une forme de réalisation de l’invention,

- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne ll-ll de la figure 1,

- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne lll-lll de la figure 1,

- la figure 4 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie du mécanisme d’embrayage,

- la figure 5 est une vue en perspective d’une partie du mécanisme d’embrayage,

- la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 1, illustrant une première forme de réalisation de l’invention,

- la figure 7 est une vue correspondant à la figure 6, illustrant une deuxième forme de réalisation de l’invention,

- la figure 8 est une vue correspondant à la figure 6, illustrant une troisième forme de réalisation de l’invention,

- la figure 9 est une vue correspondant à la figure 6, illustrant une quatrième forme de réalisation de l’invention.

Les figures 1 à 6 représentent un mécanisme d’embrayage 1 à rattrapage d’usure selon une première forme de réalisation de l’invention. Celui-ci comporte un couvercle fixe 2 annulaire d’axe X, destiné à être fixé sur un plateau de réaction (non représenté), un plateau de pression 3 annulaire et mobile selon l’axe X par rapport au plateau de réaction et au couvercle 2. Un disque de friction (non représenté) est destiné à être intercalé axialement entre le plateau de pression 3 et le plateau de réaction.

Plus particulièrement, le couvercle 2 comporte une partie annulaire 4 s’étendant globalement radialement et des plots 5a, 5b s’étendant axialement depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale 4. Les extrémités libres des plots 5b sont fixées au plateau de réaction, par exemple par rivetage ou vissage, à l’aide de trous 6b ménagés dans les plots 5b. Le couvercle 2 comporte par exemple six plots de fixation 5b.

Le couvercle 2 comporte également trois plots de centrage 5a répartis à 120° et emmanchés sur des goupilles (non représentées) du plateau de réaction à l’aide de trous 6a.

Les plots sont écartés angulairement par un angle compris entre 15°et 30°, l’angle étant mesuré au niveau des axes des trous 6a et 6b.

Le couvercle 2 est en fonte, par exemple en fonte d’alliage d’aluminium ou en fonte d’alliage carbone, et est réalisé par moulage.

Le plateau de pression 3 est logé radialement à l’intérieur des plots 5a, 5b.

Un diaphragme 7 est monté radialement à l’intérieur des plots 5a et 5b, ledit diaphragme 7 comportant une partie annulaire 8 déformable, à la manière d’une rondelle Belleville, à partir de laquelle des doigts d’actionnement 9 s’étendent radialement vers l’intérieur. La périphérie radialement interne des doigts 9 est apte à coopérer avec une butée d’embrayage, comme cela est connu en soi. Le diaphragme 7 est monté en appui sur le couvercle 2, au niveau de zones d’appui 10 formée sur une tôle 10’ solidaire du couvercle 2 (figures 2, 3), et est maintenu en appui sur lesdites zones 10 par l’intermédiaire de crochets 11 qui sont fixés au couvercle 2 à l’aide de rivets 12 (figure 2). Les rivets 12 assurent également la fixation de la tôle 10’ sur le couvercle 2.

Le diaphragme 7 sert à l’actionnement du plateau de pression 3 entre une position totalement embrayée dans laquelle ledit plateau de pression 3 est poussé vers le plateau de réaction, de façon à enserrer le disque de friction entre lesdits plateaux, et une position débrayée dans laquelle ledit plateau de pression 3 est écarté du plateau de réaction de façon à libérer le disque de friction. A cet effet, des languettes élastiques 13 aptes à exercer un effort axial relient le couvercle 2 et le plateau de pression 3. Les languettes 13 sont agencées de façon à rappeler élastiquement le plateau de pression 3 vers sa position débrayée.

Des moyens de rattrapage d’usure sont intercalés axialement entre le plateau de pression 3 et le diaphragme 7. Plus particulièrement, le diaphragme 7 vient coopérer avec lesdits moyens de rattrapage d’usure dans une zone située radialement à l’extérieur des zones d’appui 10 dudit diaphragme 7 sur le couvercle 2.

Ces moyens comportent un organe de rattrapage mobile 14 se présentant sous la forme d’un anneau et comportant une extrémité 15 contre laquelle le diaphragme 7 est apte à venir en appui, et une extrémité comportant au moins une rampe 16 s’étendant circonférentiellement, coopérant avec une contre-rampe 17 associée, ménagée directement sur le plateau de pression 3 (figure 2).

A titre d’exemple, l’angle de chaque rampe 16 de l’organe de rattrapage et de la contre-rampe 17 associée du plateau de pression 3 est compris entre 2 et 12°.

Comme cela est mieux visible à la figure 5, l’organe de rattrapage 14 comporte un secteur denté 18 formant une crémaillère s’étendant circonférentiellement, apte à coopérer avec des moyens de déplacement de façon à être entraîné en rotation autour de l’axe X, en cas d’usure du disque de friction.

Les moyens de déplacement comportent une vis sans fin 19 maintenue en engrènement avec la crémaillère 18. La vis sans fin 19 est couplée en rotation à une roue à rochet 20 coopérant avec un cliquet 21 comportant une patte d’actionnement 22 (figure 2) dont l’extrémité libre vient en prise avec la roue à rochet 20 et dont l’actionnement de l’extrémité libre est provoquée par l’usure du disque de friction.

La position de la roue à rochet 20 par rapport à ladite extrémité libre de la patte 22 du cliquet 21 varie en fonction de l’usure du disque de friction et de la position du plateau de pression 3, de façon à ce que le cliquet 21 soit apte à entraîner la roue à rochet 20, en cas d’usure du disque de friction, par déplacement du plateau de pression 3 entre ses positions embrayée et débrayée, comme cela est connu en soit. La rotation de la roue à rochet 20 entraîne ainsi le déplacement en rotation de l’organe de rattrapage 14 et donc une modification de la distance axiale entre la zone d’appui 15 et le plateau de pression 3, du fait de la présence de la rampe 16 et de la contre-rampe 17. Cette variation de distance permet de compenser l’usure du disque de friction en cas de besoin.

Le cliquet 21 est fixé au couvercle 2, dans le volume interne dudit couvercle 2, par l’intermédiaire du rivet 12. Une fenêtre ou un évidement 23 (figure 2) peut être ménagé dans le couvercle 2, de manière à permettre le déplacement du cliquet 21, comme cela est connu en soi.

La roue à rochet 20 et la vis sans fin 19 sont montées pivotantes autour d’un axe 24 monté entre deux plots 5a, 5b du couvercle 2.

Les plots 5a et 5b servant au montage de l’axe 24 comportent chacun une gorge 25 en forme générale d’arc de cercle d’axe X (figure 4). Le secteur denté 18 est engagé dans chacune des gorges 25 de façon à être immobilisé axialement par rapport au couvercle 2. La position axiale de l’organe de rattrapage 14 est ainsi maîtrisée, de façon à garantir le bon fonctionnement des moyens de rattrapage d’usure.

Comme cela est mieux visible à la figure 6, une première extrémité 24a de l’axe 24 est engagée dans un trou 26a du plot 5a, une seconde extrémité 24b de l’axe 24 étant engagée dans un trou 26b du plot 5b.

Le trou 26a est débouchant et traverse de part en part le plot 5a, dans la direction circonférentielle. Le trou 26b est borgne. Après montage de l’axe 24 dans les trous 26a, 26b précités des plots 5a, 5b, le trou 26a peut être refermé, au moins partiellement, par refoulement ou déformation de matière 27. L’axe 24 est ainsi maintenu dans les trous 26a, 26b. Une telle déformation de matière peut être obtenue lorsque le couvercle 2 est réalisé à l’aide d’une fonte présentant une ductilité suffisante.

Par ailleurs, la vis sans fin 19 est apte à venir en appui sur une surface plane 28b du plot 5a, ladite surface 28b s’étendant axialement. Cet appui peut être direct ou être réalisé par l’intermédiaire d’une bague servant à maîtriser les frottements. La roue à rochet 20 est en appui axialement et couplée en rotation à la vis sans fin 19. Un organe élastique 29, ici un ressort de compression hélicoïdal, est monté entre la roue à rochet 20 et une surface plane 28a du plot 5a, ladite surface 28a s’étendant axialement. L’organe élastique 29 exerce une précharge de la roue à rochet 20 sur le plot 5a.

La figure 7 illustre une deuxième forme de réalisation, qui diffère de celle exposée en référence à la figure 6 en ce que l’extrémité 24a de l’axe 24 comporte un moletage et est engagée en force dans le trou 26a du plot 5a, de manière à assurer le maintien en position de l’axe 24.

La figure 8 illustre une troisième forme de réalisation, qui diffère de celle exposée en référence à la figure 6 en ce que le trou 26b du plot 5b débouche dans le trou 6b. L’axe 24 est maintenu en position, au niveau de son extrémité 24b, par une vis 30 engagée dans le trou 6b et servant à la fixation du couvercle 2 sur le plateau de réaction, et au niveau de son extrémité 24a, par une goupille 31 engagée dans le trou 6a et servant au centrage du couvercle 2 par rapport au plateau de réaction.

La figure 9 illustre une troisième forme de réalisation, qui diffère de 5 celle exposée en référence à la figure 8 en ce que le trou 26b est borgne et ne débouche pas dans le trou 6b. L’axe 24 est ainsi maintenu en position entre le fond du trou borgne 26b et la goupille 31.

Claims

REVENDICATIONS

1. Mécanisme d’embrayage (1), notamment pour véhicule automobile, comportant :

un couvercle (2), un plateau de pression (3) mobile par rapport au couvercle (2) selon un axe du mécanisme, un diaphragme (12) mobile entre une position embrayée et une position débrayée, apte à actionner le déplacement du plateau de pression (3), des moyens de rattrapage d’usure intercalés entre le diaphragme (12) et le plateau de pression (3), lesdits moyens de rattrapage comportant des moyens à rampe (14, 16) coopérant avec des moyens à contre-rampes (3, 17) de façon à ce que la rotation des moyens à rampes par rapport aux moyens à contre-rampes, autour d’un axe (X), modifie la distance entre le diaphragme (12) et plateau de pression (3), et des moyens d’entraînement en rotation des moyens à rampe, montés au moins en partie autour d’un axe (24), ledit axe (24) étant supporté par le couvercle (2), les moyens à rampes (14) comportant un secteur denté (18) s’étendant radialement, les moyens d’entrainement en rotation comportant une vis sans fin (19) engrenant avec le secteur denté (18), caractérisé en ce que ledit secteur denté (18) est engagé dans une gorge (25) ménagée dans le couvercle (2) de façon à maintenir axialement les moyens à rampe (14) par rapport au couvercle (2).
2. Mécanisme d’embrayage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent une roue à rochet (20) apte à pivoter autour de l’axe (24), la vis sans fin (19) étant couplée en rotation au rochet (20), et un cliquet (21) comportant un corps fixé sur le couvercle (2) et une patte d’actionnement (22) coopérant avec la roue à rochet (20) de manière à actionner le pivotement de la roue à rochet (20) en cas d’usure, la rotation de ladite roue à rochet (20) entraînant le déplacement des moyens à rampe (14) de façon à compenser l’usure.
3. Mécanisme d’embrayage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le couvercle (2) comporte une partie annulaire (4) s’étendant radialement et au moins un premier plot (5a) et un second plot (5b) s’étendant axialement depuis la partie annulaire radiale (4), lesdits plots (5a, 5b) étant décalés circonférentiellement l’un par rapport à l’autre, l’axe (24) supportant les moyens d’entraînement en rotation comportant une première extrémité (24a) engagée dans un trou (26a) du premier plot (5a) et une seconde extrémité (24b) engagée dans un trou (26b) du second plot (5b).
4. Mécanisme d’embrayage (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier plot (5a) et/ou le second plot (5b) comportent une gorge (25) radialement interne, la partie radiale (18) des moyens à rampes (14) étant engagée dans ladite gorge (25).
5. Mécanisme d’embrayage (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la vis sans fin (19) est apte à prendre appui, directement ou par l’intermédiaire d’un organe de frottement, sur une surface d’appui (28b) de l’un (5b) des plots, la roue à rochet (20) étant apte à prendre appui, par l’intermédiaire de moyens de précharge, par exemple un ressort de compression hélicoïdal (29), sur une surface d’appui (28a) de l’autre plot (5a).
6. Mécanisme d’embrayage (1) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l’axe (24) est maintenu dans les trous (26a, 26b) des plots (5a, 5b) par des moyens d’arrêt, tels par exemple qu’une vis (30) ou une goupille (31).
7. Mécanisme d’embrayage (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le couvercle (2) est en fonte, par exemple en fonte d’alliage d’aluminium ou en fonte d’alliage carbone.
8. Mécanisme d’embrayage (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la largeur de la gorge (25) est comprise entre 1 et 1,3 fois l’épaisseur du secteur denté (18).
9. Mécanisme d’embrayage (1) selon l’une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les plots (5a, 5b) sont écartés angulairement par un angle compris entre 15° et 30°.
10. Dispositif comprenant un mécanisme d’embrayage (1) selon

5 l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte un plateau de réaction, le disque de friction étant apte à être serré entre le plateau de pression (3) et le plateau de réaction en position embrayée et libéré en position débrayée, le couvercle (2) étant fixe par rapport au plateau de réaction.

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