FR3076328A1 - Plateau de pression, mecanisme d'embrayage a friction comprenant ledit plateau de pression et procede de fabrication dudit plateau de pression - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un plateau de pression (1) pour mécanisme d'embrayage à friction, ledit plateau de pression étant pourvu d'un orifice central (10) et portant, sur l'une de ses faces, au moins un élément en saillie axiale destiné à l'appui d'un diaphragme (3) et, à sa périphérie externe, au moins un élément en saillie radiale destiné au raccordement avec un couvercle (4), caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un enroulement en spirale d'un élément longitudinal dont le nombre de spires (11) est supérieur ou égal à un.

Description

Plateau de pression, mécanisme d’embrayage à friction comprenant ledit plateau de pression et procédé de fabrication dudit plateau de pression [0001] L’invention se rapporte, de manière générale, à un plateau de pression pour mécanisme d’embrayage à friction de véhicule automobile.

[0002] Plus précisément, l’invention concerne un perfectionnement du plateau de pression d’un mécanisme d’embrayage à friction, un mécanisme d’embrayage équipé de ce plateau de pression et un procédé de fabrication dudit plateau de pression.

EXPOSÉ DE L'INVENTION [0003] Les embrayages concernés par l’invention comprennent, d’une part, un ensemble de friction à disques monté sur l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses et, d’autre part, un mécanisme rotatif avec des composants à symétrie de révolution autour d’un axe de rotation du mécanisme.

[0004] Ces composants sont constitués, notamment, d’un plateau de pression dont une première face assure le contact d’appui des disques de friction sur le volant moteur en position embrayée tandis que la seconde face porte un élément en saillie axiale sur lequel vient en appui un diaphragme à effet de ressort monté de façon intercalaire entre le plateau de pression et un couvercle.

[0005] Le diaphragme est actionné en son centre par une butée raccordée, via un circuit hydraulique, à la pédale d’embrayage. En position embrayée, le diaphragme se trouve en appui, à la fois, sur une saillie ménagée dans le couvercle et sur la saillie axiale portée par le plateau de pression de sorte que le couple moteur est transmis à l’arbre de la boîte de vitesse.

[0006] La périphérie du plateau de pression est pourvue d’une série d’éléments en saillie radiale et angulairement équidistants destinés à la fixation avec le couvercle par l’intermédiaire de languettes de rappel.

[0007] Le plateau de pression supporte, en outre, différents éléments fonctionnels ménagés ou rapportés sur sa surface et coopérant avec des éléments complémentaires du mécanisme d’embrayage.

[0008] Les plateaux de pression traditionnels sont généralement réalisés sous forme d’un cylindre massif en fonte ou en tôle d’acier dans laquelle on pratique la découpe d’un orifice central pour former un anneau.

[0009] Cependant, ces modes de réalisation du plateau de pression nécessitent des opérations d’usinage complexes et la découpe de l’orifice central entraîne, en outre, une perte de matière qui est économiquement préjudiciable.

[0010] Dans le DE102015225616, le plateau de pression est réalisé par l’assemblage de deux pièces constituées, respectivement, d’un disque massif et d’un cordon d’appui destiné à l’appui du diaphragme. Le cordon est soudé sur le disque ce qui pose des problèmes de positionnement et de tenue mécanique dans le temps.

[0011] Par ailleurs, dans le DE102015206447, le plateau de pression est réalisé par soudure bord à bord des extrémités longitudinales d’une bande métallique pour former un anneau sur lequel est ensuite posé et fixé le cordon d’appui du diaphragme. Ce mode de réalisation implique une courbure de la bande qui entraîne des risques de déchirement et de déformations difficilement maîtrisées de l’anneau, en particulier, à températures élevées, ainsi que des irrégularités d’épaisseurs préjudiciables à la fiabilité et à la fonctionnalité ultérieure du plateau.

[0012] Ces modes de réalisation posent des problèmes de mise en œuvre et de manutention des pièces et nécessitent aussi l’emploi d’outils industriels complexes et onéreux.

[0013] L’invention vise à remédier à ces problèmes techniques et à supprimer les défauts inhérents aux plateaux antérieurs en proposant un plateau de pression dont le mode de réalisation est simplifié en s’affranchissant de l’usinage d’une pièce cylindrique massive.

[0014] Ce but est atteint selon l’invention au moyen d’un plateau de pression pour mécanisme d’embrayage à friction pourvu d’un orifice central et portant, sur l’une de ses faces, au moins un élément en saillie axiale destiné à l’appui d’un diaphragme et, à sa périphérie externe, au moins un élément en saillie radiale destiné au raccordement avec un couvercle, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un enroulement en spirale d’un élément longitudinal dont le nombre de spires est supérieur ou égal à un.

[0015] Selon une caractéristique avantageuse, les extrémités intérieure et extérieure et les spires de l’enroulement sont jointives et solidarisées par soudure.

[0016] Selon une autre caractéristique, l’enroulement en spirale est strictement supérieur à 360°.

[0017] De préférence, l’enroulement présente au moins une face sur laquelle les parois externes des spires s’étendent dans un même plan. Le profil plan de cette face peut être obtenu, par exemple, par usinage.

[0018] Selon un premier mode de réalisation, l’élément en saillie axiale comprend un ergot formant cordon d’appui du diaphragme porté par une plaquette indépendante rapportée et fixée à plat sur ledit enroulement.

[0019] Le cas échéant, l’extrémité de l’ergot présente un méplat réalisé, par exemple, par usinage.

[0020] Selon une variante spécifique de ce mode de réalisation, l’élément en saillie radiale comprend une patte de liaison au couvercle portée par une plaquette indépendante de support rapportée et fixée à plat sur ledit enroulement.

[0021] Selon un second mode de réalisation, l’élément en saillie axiale comprend une boucle formant cordon d’appui du diaphragme, ladite boucle résultant d’un cintrage local de l’élément longitudinal.

[0022] Le cas échéant, l’élément longitudinal présente, sur la boucle, une face plane réalisée, par exemple, par usinage.

[0023] Selon une variante spécifique de ce second mode de réalisation, l’élément en saillie radiale comprend une boucle résultant d’un cintrage local de l’élément longitudinal et dans laquelle est rapporté et fixé un insert de support d’un organe de liaison avec le couvercle.

[0024] Selon une première variante, l’élément longitudinal est sous forme d’une tige creuse ou, alternativement pleine, sur au moins une partie de sa longueur.

[0025] Selon une autre variante, l’élément longitudinal a une section circulaire.

[0026] De préférence, le diamètre d’enroulement minimum est supérieur à 10 fois le diamètre ou la plus grande dimension de la section de l’élément longitudinal.

[0027] Selon encore une autre variante, l’enroulement est réalisé avec un élément longitudinal sous forme d’un fil métallique de longueur et de diamètre appropriés en une seule ou plusieurs passes.

[0028] Selon une variante spécifique, le plateau comprend une pluralité d’enroulements disposés selon des plans parallèles avec des spires superposées axialement.

[0029] Selon une autre variante spécifique, l’élément longitudinal a une section en parallélépipède.

[0030] Selon encore une autre variante, le diamètre d’enroulement minimum de l’élément longitudinal est supérieur à 10 fois la longueur du segment de la section en parallélépipède situé dans le plan d’enroulement.

[0031] Un autre objet de l’invention est un mécanisme d’embrayage à friction comprenant ;

- un plateau de pression présentant les caractéristiques définies ci-dessus,

- un couvercle,

- un diaphragme monté de façon intercalaire entre le couvercle et le plateau de pression.

[0032] Encore un autre objet de l’invention est un procédé de fabrication d’un plateau de pression pour mécanisme d’embrayage à friction, caractérisé en ce qu’on réalise un enroulement à spires jointives d’au moins un élément longitudinal autour d’un orifice central, on fixe lesdites spires entre elles et lesdites extrémités de l’élément longitudinal par soudure et on réalise, sur l’une des faces dudit enroulement, au moins un élément en saillie axiale destiné à l’appui dudit diaphragme et, sur sa périphérie externe, au moins un élément en saillie radiale destiné au raccordement avec ledit couvercle.

[0033] La liaison jointive des spires successives de l’enroulement est réalisée par soudure circonférentielle continue ou localement par points ou pontets.

[0034] Selon un premier mode de mise en œuvre du procédé, on effectue localement, lors de l’enroulement, des cintrages de l’élément longitudinal selon les directions axiales et radiales pour former des boucles en saillie.

[0035] De préférence, on fixe ensuite, dans les boucles en saillie radiale, un insert de support d’un organe de liaison avec le couvercle.

[0036] Selon un second mode de mise en œuvre du procédé, on réalise l’élément en saillie axiale et l’élément en saillie radiale de façon indépendante puis on fixe lesdits éléments par soudure sur l’une des faces de l’enroulement.

[0037] Le cas échéant, on procède ensuite à des opérations d’usinage de la face opposée à celle portant les éléments en saillie axiale et radiale et/ou des zones de ces éléments destinées à venir en appui contre le diaphragme.

[0038] Le plateau de pression de l’invention est réalisé sans déformation excessive du fait que la section de l’élément longitudinal est faible et sans perte de matière puisque son enroulement est effectué en ménageant un orifice central.

[0039] Le plateau de pression de l’invention conserve une raideur homogène selon tous les axes qui n’entrave pas sa mise en cône sous forte sollicitation thermique et qui n’apporte pas de sollicitations supplémentaires par rapport à un plateau traditionnel.

[0040] En raison de son plus faible coût de revient, le plateau de pression de l’invention peut être avantageusement utilisé en remplacement du plateau d’origine.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0041] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après.

La figure IA représente une vue partielle en perspective éclatée d’un mécanisme d’embrayage comprenant un premier mode de réalisation du plateau de pression de l’invention.

La figure IB représente une vue en coupe selon le plan I-I du mécanisme de la figure IA.

La figure IC est une vue de dessus du plateau de pression des figures IA et IB.

La figure ID est une vue de détail en perspective d’un élément du plateau de pression de la figure IC.

La figure 2A représente une vue partielle en perspective éclatée d’un mécanisme d’embrayage comprenant un second mode de réalisation du plateau de pression de l’invention.

La figure 2B représente une vue en coupe selon le plan 11-11 du mécanisme de la figure 2A.

La figure 2C est une vue de dessus du plateau de pression des figures 2A et 2B.

La figure 2D est une vue de détail en perspective d’un élément du plateau de pression de la figure 2C.

Les figures 3A à 31 représentent les sections en demie-vues de différentes variantes de réalisation de l’enroulement constituant le plateau de pression de l’invention.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION [0042] Naturellement, les modes de réalisation illustrés par les figures présentées ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. 11 est explicitement prévu, selon l’invention, que l'on puisse combiner entre eux ces différents modes pour en proposer d'autres.

[0043] Les figures IA, IB et 2A, 2B sont des vues partielles de mécanismes d’embrayage à axe de révolution X comprenant, notamment ici, un couvercle 4, un diaphragme 3 et un plateau de pression 1.

[0044] Le plateau de pression 1 est pourvu d’un orifice central 10 et porte, sur sa face tournée vers le diaphragme 3, au moins un élément 13 en saillie axiale destiné à l’appui du diaphragme.

[0045] La périphérie externe du plateau de pression 1 est pourvue d’une série d’éléments 14 en saillie radiale et angulairement équidistants destinés au raccordement avec le couvercle 4 par l’intermédiaire de languettes de rappel 5 et de rivets 6.

[0046] Selon l’invention, le plateau de pression 1 comprend au moins un enroulement en spirale et à spires jointives 11 d’un élément longitudinal en acier, tel qu’une tige, un fil ou une bande.

[0047] Dans cet enroulement en spirale le diamètre des spires successives est croissant du centre vers la périphérie.

[0048] Cet élément longitudinal utilisé pour l’enroulement peut présenter une section creuse ou pleine sur au moins une partie de sa longueur. Sa section est elliptique, circulaire ou en forme de parallélépipède, et correspond sensiblement à l’épaisseur recherchée pour le plateau de pression qui est, dans tous les cas, supérieure à 3mm. Des variantes d’enroulements composés de différents profils et sections de cet élément longitudinal sont illustrées par les figures 3A à 31.

[0049] Le diamètre d’enroulement est, de préférence, supérieur à 10 fois le diamètre ou la plus grande dimension de la section de l’élément longitudinal.

[0050] Pour des raisons de tenue mécanique, les extrémités intérieure la et extérieure lb et les spires 11 de cet enroulement sont solidarisées les unes aux autres par soudure. La liaison jointive des spires successives de l’enroulement est réalisée soit par une ligne de soudure circonférentielle continue, soit localement par points ou pontets.

[0051] De préférence, les extrémités intérieure la et extérieure lb de l’enroulement en spirale sont solidarisées aux spires 11 adjacentes sur un même diamètre et, de préférence, sur le même côté du plateau 1, comme illustré, notamment, par les figures IC et 2C.

[0052] Cet enroulement peut présenter au moins une face sur laquelle les parois externes des spires 11 s’étendent dans un même plan. Le profil plan de cette face peut être obtenu, par exemple, par usinage. Cette face plane est, de préférence, celle qui est au contact du disque de friction (non représenté sur les figures), c’est-à-dire la face opposée à la face en regard du diaphragme 3.

[0053] Dans tous les modes de réalisation du plateau de pression 1 de l’invention, l’enroulement comporte, d’une part, une série d’éléments en saillie axiale constituée ici de six éléments en saillie axiale répartis de façon angulairement équidistante sur l’enroulement. Ces éléments délimitent, autour du plateau 1, une zone d’appui du diaphragme 3. La largeur de la zone d’appui est supérieure ou égale à l’épaisseur du plateau de pression 1 mais inférieure à trois fois son épaisseur.

[0054] L’ enroulement comporte, d’autre part, une série d’éléments en saillie radiale constituée ici de trois éléments en saillie radiale répartis de façon angulairement équidistante à la périphérie externe de l’enroulement et destinés au raccordement avec le couvercle 4.

[0055] Les figures IA à 1D illustrent un premier mode de réalisation du plateau de pression 1 de l’invention dans lequel l’élément longitudinal est sous forme d’une tige pleine de section circulaire.

[0056] Les éléments en saillie axiale sont constitués ici d'ergots 13a portés par des plaquettes indépendantes 15 et délimitent, autour du plateau 1, un bord d’appui du diaphragme 3. Les plaquettes 15 sont rapportées et fixées à plat sur la paroi des spires 11 de l’enroulement, comme illustré par les figures IA et IC.

[0057] Le cas échéant, les extrémités des ergots 13a sont pourvues d’un bord plat ou d’un méplat réalisé, par exemple, par usinage.

[0058] Les éléments en saillie radiale sont constitués, quant à eux, de pattes 14a de liaison au couvercle 4 portées par des plaquettes 15 indépendantes de support rapportées et fixées à plat sur l’enroulement, comme illustré par les figures IA et IC.

[0059] Dans le mode de réalisation des figures IA à 1D, les plaquettes 15 sont toutes sensiblement identiques et sont réalisées d’une seule pièce avec les ergots 13a et/ou les pattes 14a. Certaines plaquettes 15 ne supportent ici que les ergots 13a et sont intercalées sur les secteurs de l’enroulement, à mi-chemin entre les plaquettes qui supportent à la fois les ergots 13a et les pattes 14a.

[0060] Les figures 2A à 2D illustrent un second mode de réalisation du plateau de pression 1 de l’invention dans lequel l’élément longitudinal est encore sous forme d’une tige pleine de section circulaire.

[0061] Les éléments en saillie axiale sont constitués ici de boucles 13b résultant de cintrages locaux de la tige selon l’axe X. Ces boucles 13b sont destinées à former, sur le plateau 1 et autour de l’enroulement, un cordon d’appui du diaphragme 3.

[0062] Comme illustré par la figure 2C, compte tenu de leur espacement angulaire et de leur longueur respective, les six boucles 13b peuvent être situées sur des spires 11 différentes c’est-à-dire sur des rayons distincts du plateau 1.

[0063] Toujours dans ce mode de réalisation, les éléments en saillie radiale sont constitués ici de trois boucles 14b complémentaires résultant de cintrages locaux de la tige vers l’extérieur et dans le plan de l’enroulement.

[0064] Ces boucles radiales 14b sont situées sur les rayons respectifs de trois des six boucles axiales 13b entre et reçoivent des inserts 16 rapportés assurant le support d’organes de liaison, tels que des rivets 6, avec le couvercle 4. Les inserts 16 présentent un profil sensiblement triangulaire, ou tout au moins, adapté au profil et à la géométrie des boucles 14b dans lesquelles ils sont fixés par soudure à leur interface de contact.

[0065] Les inserts 16 sont pourvus de tiges 6a de rivets qui sont, soit soudées directement, soit vissées dans des alésages taraudés.

[0066] Selon une variante, les inserts sont pourvus d’alésages à parois lisses dans lesquels sont rapportés des rivets.

[0067] Divers profils et géométries de l’élément longitudinal et de ses enroulements qui sont susceptibles de constituer le plateau de pression 1 de l’invention sont illustrés par les figures 3A à 31.

[0068] Sur la figure 3A, le plateau de pression 1 comprend une pluralité d’enroulements disposés selon des plans parallèles, et ici deux enroulements lia, 11b formés à partir d’un élément longitudinal de section circulaire. Dans ce cas, les spires 11 sont superposées axialement et jointives.

[0069] Sur la figure 3B, l’élément longitudinal est encore sous forme d’une bande métallique pleine enroulée (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont juxtaposées et jointives.

[0070] Sur les figures 3C et 3E, l’élément longitudinal est sous forme d’une tige ou d’un fil de section pleine enroulée (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont toujours juxtaposées et jointives.

[0071] Sur la figure 3E, les deux faces de l’enroulement ont été, en outre, aplanies par écrouissage ou déformation sous presse.

[0072] Sur les figures 3D et 3F, l’élément longitudinal est sous forme d’une tige ou d’un tube de section circulaire, au moins partiellement creuse, enroulée (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont toujours juxtaposées et jointives.

[0073] Sur la figure 3F, les deux faces de l’enroulement ont été, en outre, aplanies par usinage et enlèvement de matière.

[0074] Sur les figures 3G, 3H et 31, l’élément longitudinal est sous forme d’une tige de section en parallélépipède au moins partiellement pleine (figures 3G, 3H) ou tubulaire (figure 31) enroulée (ici horizontalement) en spirale. Dans ce cas, les spires sont toujours juxtaposées et jointives et les deux faces de l’enroulement sont planes.

[0075] Dans les variantes mentionnées ci-dessus, la zone d’appui du couvercle 3 sur l’enroulement du plateau 1 peut être réalisée de la façon décrite en référence aux figures IA à 1D ou 2A à 2D. Le cas échéant, cette zone d’appui peut aussi être délimitée par le pourtour d’un anneau, ouvert ou fermé, fixé par soudure sur une face de l’enroulement.

[0076] Sur la figure 3H, le cordon d’appui du plateau est délimité par un épaulement perpendiculaire 13c, ménagé localement ou de façon périphérique, sur la spire d’extrémité extérieure de l’enroulement ou, selon une autre variante (non représentée) sur la spire d’extrémité intérieure.

Claims (15)

1. Revendications

   1. Plateau de pression (1) pour mécanisme d’embrayage à friction, ledit plateau de pression étant pourvu d’un orifice central (10) et portant, sur l’une de ses faces, au moins un élément en saillie axiale destiné à l’appui d’un diaphragme (3) et, à sa périphérie externe, au moins un élément en saillie radiale destiné au raccordement avec un couvercle (4), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un enroulement en spirale d’un élément longitudinal dont le nombre de spires (11) est supérieur ou égal à un.
2. 2. Plateau de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités intérieure (la) et extérieure (lb) et les spires (11) dudit enroulement sont jointives et solidarisées par soudure.
3. 3. Plateau de pression selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit enroulement présente au moins une face sur laquelle les parois externes des spires (11) s’étendent dans un même plan.
4. 4. Plateau de pression selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément en saillie axiale comprend un ergot (13a) formant cordon d’appui du diaphragme (3) porté par une plaquette indépendante (15) rapportée et fixée à plat sur ledit enroulement.
5. 5. Plateau de pression selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément en saillie radiale comprend une patte (14a) de liaison au couvercle (4) portée par une plaquette indépendante (15) de support rapportée et fixée à plat sur ledit enroulement.
6. 6. Plateau de pression selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément en saillie axiale comprend une boucle (13b) formant cordon d’appui du diaphragme (3), ladite boucle résultant d’un cintrage local de l’élément longitudinal.
7. 7. Plateau de pression selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément en saillie radiale comprend une boucle (14b) résultant d’un cintrage local de l’élément longitudinal et dans laquelle est rapporté et fixé un insert (16) de support d’un organe de liaison (6) avec le couvercle (4).
8. 8. Plateau de pression selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément longitudinal est une tige creuse sur au moins une partie de sa longueur.
9. 9. Plateau de pression selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément longitudinal a une section circulaire.
10. 10. Plateau de pression selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité d’enroulements (lia, 11b) disposés selon des plans parallèles avec des spires (11) superposées axialement.
11. 11. Plateau de pression selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit élément longitudinal a une section en parallélépipède.
12. 12. Mécanisme d’embrayage à friction comprenant ;

    - un plateau de pression (1) selon l’une des revendications précédentes,

    - un couvercle (4) et,

    - un diaphragme (3) monté de façon intercalaire entre le couvercle et le plateau de pression.
13. 13. Procédé de fabrication d’un plateau de pression (1) pour mécanisme d’embrayage à friction, caractérisé en ce qu’on réalise un enroulement à spires jointives (11) d’au moins un élément longitudinal autour d’un orifice central (10), on fixe lesdites spires (11) entre elles et lesdites extrémités (la, lb) dudit élément longitudinal par soudure et on réalise, sur l’une des faces dudit enroulement, au moins un élément en saillie axiale (13a, 13b) destiné à l’appui dudit diaphragme (3) et, sur sa périphérie externe, au moins un élément en saillie radiale (14a, 14b) destiné au raccordement avec ledit couvercle (4).
14. 14. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’on effectue localement, lors de l’enroulement, des cintrages de l’élément longitudinal selon les directions axiales et radiales pour former des boucles (13b, 14b) en saillie.
15. 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’on réalise ledit élément en saillie axiale et ledit élément en saillie radiale de façon indépendante puis on fixe lesdits éléments par soudure sur l’une des faces de l’enroulement.

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