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Title:
CLUTCH DEVICE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/180778
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a diaphragm (7) for a clutch device (1), comprising an annular part from which the fingers (12) extend radially toward the inside, spaces (14) being delimited between the fingers (12) of the diaphragm (7), characterized by the fact that the edges (13) of the fingers (12) delimiting at least one of said spaces (14) each contain a support area (22) which projects in the direction of the opposite edge (13), relative to areas (23) of the corresponding edge (13) which are directly adjacent to the support area (22).

Inventors:
DOLE ARNAUD (FR)
THIBAUT FRANÇOIS (FR)
Application Number:
PCT/EP2014/061172
Publication Date:
December 03, 2015
Filing Date:
May 28, 2014
Export Citation:
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Assignee:
VALEO EMBRAYAGES (FR)
International Classes:
F16D13/58; F16D13/38
Domestic Patent References:
WO2013088043A12013-06-20
WO2013088043A12013-06-20
Foreign References:
FR2623582A11989-05-26
FR1398920A1965-05-14
DE102009009147A12009-09-10
Attorney, Agent or Firm:
TRAN, Chi-Hai (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Diaphragme (7) pour un dispositif d'embrayage (1 ) comportant une partie annulaire à partir de laquelle des doigts (12) s'étendent radialement vers l'intérieur, des espaces (14) étant délimités entre les doigts (12) du diaphragme (7), caractérisé en ce que les bords

(13) des doigts (12) délimitant l'un au moins desdits espaces (14) comportent chacun une zone d'appui (22) qui est en saillie en direction du bord opposé (13), par rapport aux zones (23) du bord correspondant (13) qui sont directement adjacentes à la zone d'appui (22).

2. Dispositif d'embrayage (1 ) caractérisé en ce qu'il comporte :

- au moins un plateau de réaction (3) destiné à être couplé en rotation à un arbre menant,

- au moins un disque de friction (4, 25) destiné à être couplé à un arbre mené,

- au moins un plateau de pression (2, 24) actionné par un diaphragme (7, 26) selon la revendication 1 , de façon à serrer ou libérer le disque de friction (4, 25) sur le plateau de réaction (3),

- un premier couvercle (5), fixe par rapport au plateau de réaction (3),

- le diaphragme (7) étant monté basculant sur le premier couvercle (5), par l'intermédiaire de rivets (8) s'étendant axialement et engagés dans les espaces (14) situés entre les doigts (12) du diaphragme (7), les bords (13) des doigts (12) délimitant l'un au moins desdits espaces

(14) comportant chacun une zone d'appui (22) du rivet (8) qui est en saillie en direction du bord opposé (13), par rapport aux zones (23) du bord correspondant (13) qui sont directement adjacentes à la zone d'appui (22).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque rivet (8) comporte une première extrémité (15) fixée au premier couvercle (5), une seconde extrémité comportant une tête (16) apte à venir en appui sur les bords (13) des doigts correspondants (12) du diaphragme (7), et une zone médiane (17) située entre les doigts correspondants (12) du diaphragme (7), ladite zone médiane (17) étant cylindrique.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le jeu entre les zones d'appui (22) et le rivet correspondant (8) est inférieur à 0,35 mm.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier couvercle (5) délimite un volume interne dans lequel sont logés le plateau de réaction (3), le disque de friction (4, 25), le plateau de pression (2, 24) et/ou le diaphragme (7, 26).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte :

- un premier et un second disque de friction (4, 25) portant des garnitures de friction, destinés à être couplés respectivement à un premier et un second arbre mené,

- un premier et un second plateau de pression (2, 24), actionnés respectivement par un premier et un second diaphragme (7, 26) de façon à serrer ou libérer le premier et le second disque de friction (4, 25) sur le plateau de réaction (3), le premier plateau de pression (2) étant relié fixement à un second couvercle (6), mobile en translation par rapport au plateau de réaction (3), et étant actionné par appui du premier diaphragme (7) sur le second couvercle (6),

- des rivets (8) étant engagés dans des espaces (14) situés entre les doigts (12) du premier diaphragme (7) et/ou du second diaphragme (26), le premier diaphragme (7) et/ou le second diaphragme

(26) étant un diaphragme selon la revendication (1 ).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau de réaction (3) unique, disposé axialement entre les premier et second disques de friction (4, 25).

8. Véhicule automobile comportant un diaphragme selon la revendication 1 et/ou un dispositif (1 ) selon l'une des revendications 2 à 7.

9. Procédé de fabrication d'un diaphragme (7) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

- une étape d'ébauche lors de laquelle les doigts (12) sont formés par découpage et/ou emboutissage, des espaces (14) étant délimités entre les doigts (12) du diaphragme (7), les bords (13) des doigts (12) délimitant l'un au moins desdits espaces (14) comportant chacun une zone en saillie en direction du bord opposé (13), par rapport aux zones (23) du bord correspondant (13) qui sont directement adjacentes à la zone en saillie,

- une étape de finition lors de laquelle les zones d'appui (22) sont formées par découpage desdites zones en saillie.

Description:
Dispositif d'embrayage, notamment pour véhicule automobile

La présente invention concerne un dispositif d'embrayage, notamment pour véhicule automobile, en particulier un double embrayage.

La demande de brevet WO 2013/088043 divulgue un double embrayage permettant de coupler l'arbre d'un moteur d'un véhicule alternativement avec deux arbres coaxiaux d'entrée d'une boîte de vitesses, qui peut être robotisée.

Ainsi, un double embrayage permet de changer de rapport de vitesses tout en maintenant la transmission d'un couple moteur aux roues du véhicule. En effet, les deux mécanismes d'embrayages sont associés respectivement à des rapports de vitesses pairs et impairs. Lors d'un changement de rapport de vitesses, un premier mécanisme d'embrayage est débrayé alors que le second mécanisme d'embrayage est embrayé, si bien que le couple moteur est transféré progressivement du premier au second mécanisme d'embrayage.

Chaque mécanisme embrayage comporte un diaphragme destiné à coopérer avec un plateau de pression solidaire en rotation d'un couvercle et de l'arbre du moteur. Chaque diaphragme est déplaçable au moyen d'une butée d'embrayage correspondante, entre une position de repos et une position active. Selon le type d'embrayage, la position active du diaphragme correspond à un couplage ou à un découplage des arbres du moteur et de la boîte de vitesses et la position de repos du diaphragme correspond à un découplage ou un couplage de ces arbres. On parle alors respectivement d'embrayage normalement ouvert et d'embrayage normalement fermé.

La butée d'embrayage est commandée par un actionneur piloté par un calculateur électronique afin d'exercer une force prédéterminée sur le diaphragme et de le déplacer sur une distance donnée.

Le plateau de pression de chaque mécanisme d'embrayage, sollicité par le diaphragme correspondant, est destiné à serrer un disque de friction sur un plateau de réaction correspondant. Un plateau de réaction peut être prévu pour chaque mécanisme d'embrayage. En variante, on utilise un seul plateau de réaction commun aux deux embrayages, monté entre les deux disques de friction.

Chaque disque de friction est lié en rotation à un arbre d'entrée de la boîte de vitesses et chaque plateau de réaction est solidaire en rotation d'un volant lié à l'arbre moteur. Ainsi, le serrage d'un disque de friction entre les plateaux de pression et de réaction correspondants permet la transmission d'un couple entre l'arbre moteur et l'arbre de la boîte de vitesses associé.

Chaque diaphragme se présente sous la forme d'une tôle élastique de forme générale annulaire comportant, à sa périphérie radialement interne, des doigts s'étendant radialement vers l'intérieur. Chaque diaphragme est monté basculant sur le couvercle, par l'intermédiaire de rivets assurant le maintien du diaphragme tout en autorisant son basculement.

Les doigts délimitent entre eux des espaces s'étendant radialement, les rivets précités étant logés dans certains desdits espaces, en particulier dans une zone radialement externe desdits espaces.

Les rivets servant au maintien des diaphragmes présentent une première extrémité servant à la fixation sur le couvercle, une seconde extrémité comportant une tête cylindrique, et une zone médiane cylindrique situées entre deux doigts du diaphragme correspondant.

Un jeu de montage est prévu entre la zone médiane cylindrique des rivets et les bords correspondants des doigts du diaphragme, ce jeu étant relativement important du fait du procédé de fabrication du diaphragme.

En effet, le diaphragme est formé lors d'une seule opération de découpage, ce qui oblige à prévoir des tolérances dimensionnelles importantes, et donc un jeu de montage important.

La commande de chaque embrayage se fait classiquement au moyen d'une butée d'embrayage coopérant avec la périphérie radialement interne du diaphragme correspondant, c'est-à-dire avec les extrémités libres des doigts dudit diaphragme. Chaque diaphragme forme ainsi un levier transmettant la force appliquée par la butée d'embrayage au plateau de pression correspondant.

En fonctionnement, du fait notamment du jeu de montage entre les rivets et les bords des doigts des diaphragmes, chaque diaphragme peut se déplacer radialement de façon à se désaxer ou à se désaligner par rapport à sa position centrale optimale.

Un tel décalage ou désaxage des diaphragmes peut générer des disfonctionnements et/ou des usures prématurées.

Cet inconvénient, présenté ici dans le cadre d'un double- embrayage, se pose également dans le cas d'un embrayage simple, c'est- à-dire comportant un seul disque de pression et un seul plateau de pression.

L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème.

A cet effet, elle propose un diaphragme pour un dispositif d'embrayage comportant une partie annulaire à partir de laquelle des doigts s'étendent radialement vers l'intérieur, des espaces étant délimités entre les doigts du diaphragme, caractérisé en ce que les bords des doigts délimitant l'un au moins desdits espaces comportent chacun une zone d'appui qui est en saillie en direction du bord opposé, par rapport aux zones du bord correspondant qui sont directement adjacentes à la zone d'appui.

De cette manière, il est possible de réaliser les doigts par découpage, avec des tolérances dimensionnelles relativement importantes, lors de l'étape d'ébauche, puis réaliser les zones d'appui des rivets avec des tolérances dimensionnelles plus faibles, lors de l'étape de finition. Les jeux de montage entre les rivets et les doigts du diaphragme, et par conséquent le désaxage ou désalignement maximal du diaphragme, peuvent donc être considérablement réduits. L'invention concerne également un dispositif d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte :

- au moins un plateau de réaction destiné à être couplé en rotation à un arbre menant,

- au moins un disque de friction destiné à être couplé à un arbre mené,

- au moins un plateau de pression actionné par un diaphragme du type précité, de façon à serrer ou libérer le disque de friction sur le plateau de réaction,

- un premier couvercle, fixe par rapport au plateau de réaction,

- le diaphragme étant monté basculant sur le premier couvercle, par l'intermédiaire de rivets s'étendant axialement et engagés dans les espaces situés entre les doigts du diaphragme, les bords des doigts délimitant l'un au moins desdits espaces comportant chacun une zone d'appui du rivet qui est en saillie en direction du bord opposé par rapport aux zones du bord correspondant qui sont directement adjacentes à la zone d'appui.

De préférence, chaque rivet comporte une première extrémité fixée au premier couvercle, une seconde extrémité comportant une tête apte à venir en appui sur les bords des doigts correspondants du diaphragme, et une zone médiane située entre les doigts correspondants du diaphragme, ladite zone médiane étant cylindrique.

Avantageusement, le jeu entre les zones d'appui et le rivet correspondant est compris entre 0 mm et 0,35 mm.

Un tel jeu est relativement faible et permet d'éviter un désalignement ou désaxage important du diaphragme en fonctionnement et donc assurer un parallélisme entre le plateau de réaction et le plateau de pression mobile.

Selon une forme de réalisation de l'invention, le premier couvercle délimite un volume interne dans lequel sont logés le plateau de réaction, le disque de friction, le plateau de pression et/ou le diaphragme. De plus, le dispositif peut comporter :

- un premier et un second disque de friction portant des garnitures de friction, destinés à être couplés respectivement à un premier et un second arbre mené,

- un premier et un second plateau de pression, actionnés respectivement par un premier et un second diaphragme de façon à serrer ou libérer le premier et le second disque de friction sur le plateau de réaction, le premier plateau de pression étant relié fixement à un second couvercle, mobile en translation par rapport au plateau de réaction, et étant actionné par appui du premier diaphragme sur le second couvercle,

- des rivets étant engagés dans des espaces situés entre les doigts du premier diaphragme et/ou du second diaphragme, le premier diaphragme et/ou le second diaphragme étant un diaphragme du type précité.

Dans un tel cas, le dispositif peut comporter un plateau de réaction unique, disposé axialement entre les premier et second disques de friction.

L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un dispositif du type précité.

L'invention concerne enfin un procédé de fabrication d'un diaphragme du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

- une étape d'ébauche lors de laquelle les doigts sont formés par découpage et/ou emboutissage, des espaces étant délimités entre les doigts du diaphragme, les bords des doigts délimitant l'un au moins desdits espaces comportant chacun une zone en saillie en direction du bord opposé, par rapport aux zones du bord correspondant qui sont directement adjacentes à la zone en saillie,

- une étape de finition lors de laquelle les zones d'appui sont formées par découpage desdites zones en saillie. Comme indiqué précédemment, un tel procédé permet de réduire sensiblement les tolérances dimensionnelles des zones d'appui.

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 en perspective d'un dispositif d'embrayage selon l'invention,

- la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de la figure 1 ,

- la figure 3 est une vue de détail et de face, du premier diaphragme,

- la figure 4 est une vue de détail et en perspective, d'une partie du dispositif,

- la figure 5 est une vue correspondant à la figure 6, dans lequel le rivet correspondant a été représenté.

Les figures 1 à 5 illustrent un dispositif d'embrayage 1 selon une forme de réalisation de l'invention, à savoir un double embrayage destiné à coupler un moteur avec un premier et un second arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Le double embrayage 1 comporte des premier et second mécanismes embrayages permettant le passage de rapports de parités différentes.

Le premier mécanisme embrayage comporte un premier plateau de pression 2 et un plateau de réaction 3 entre lesquels s'étend un premier disque de friction 4. Le premier plateau de pression 2 est couplé en rotation au plateau de réaction 3 et est mobile en translation par rapport à celui-ci, entre une position embrayée et une position débrayée, dans lesquelles il serre le premier disque de friction 4 sur le plateau de réaction 3, ou respectivement libère le premier disque de friction 4.

Le plateau de réaction 3 est fixé sur un premier couvercle 5 couplé à l'arbre du moteur. Le premier disque de friction 4 est couplé au premier arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Ainsi, en position embrayée du premier mécanisme d'embrayage, l'arbre du moteur est couplé au premier arbre d'entrée de la boîte de vitesses.

Le premier plateau de pression 2 est fixé sur un second couvercle 6, mobile en translation par rapport au plateau de réaction 3 et au premier couvercle 5, et s'étendant vers l'avant.

Un premier diaphragme 7 est monté basculant sur le premier couvercle 5, par l'intermédiaire de rivets 8 assurant le positionnement et le centrage dudit diaphragme 7 tout en autorisant son basculement. Le premier diaphragme 7 se présente sous la forme d'une tôle annulaire élastique prenant appui sur le premier couvercle 5 au niveau d'une zone d'appui 9, le premier diaphragme 7 basculant autour de cette zone d'appui 9. La zone d'appui 9 est formée par une partie en saillie du premier couvercle 5.

La commande du premier mécanisme embrayage se fait classiquement au moyen d'une première butée d'embrayage (non représentée) coopérant avec la périphérie radialement interne du premier diaphragme 7. Le premier diaphragme 7 forme un levier transmettant la force appliquée par la première butée d'embrayage au premier plateau de pression 2, par l'intermédiaire du second couvercle 6. La zone d'appui du premier diaphragme 7 sur le second couvercle est référencée 10 et est située radialement à l'extérieur de la zone d'appui 9.

Le premier mécanisme d'embrayage est du type normalement ouvert. La position de repos du premier diaphragme 7 correspond donc à un état débrayé du premier mécanisme d'embrayage. Le diaphragme 7 présente de préférence une portion du type rondelle de Belleville permettant de rappeler le diaphragme 7 vers sa position de repos.

En position de repos du premier diaphragme 7, c'est-à-dire lorsque la première butée d'embrayage exerce un effort faible sur le premier diaphragme 7, le premier diaphragme 7 exerce donc un effort nul ou faible sur le premier plateau de pression 2. Le premier plateau de pression 2 est écarté du plateau de réaction 3 par l'intermédiaire de moyens de rappels appropriés, tels que des languettes élastiques 1 1 , de manière à libérer le premier disque de friction 4. En position dite de stockage ou de transport, le premier diaphragme 7 n'est pas sollicité par la première butée d'embrayage.

La périphérie radialement interne du premier diaphragme 7 comporte des doigts 12 s'étendant radialement vers l'intérieur, chaque doigt 12 comportant deux bords latéraux 13 délimitant entre eux un espace radial 14 débouchant en périphérie interne du diaphragme. La première butée d'embrayage est destinée à venir en appui sur les extrémités radialement internes des doigts 12.

Les rivets 8, par exemple au nombre de trois, sont régulièrement répartis sur la circonférence et s'étendent axialement dans des espaces 14 situés entre deux doigts 12 du premier diaphragme 7.

Comme cela est mieux visible aux figures 3 à 5, chaque rivet 8 comporte une première extrémité 15 fixée au premier couvercle 5, une seconde extrémité comportant une tête 16, et une zone médiane 17 située entre les doigts correspondants 12 du diaphragme 7, ladite zone médiane 17 étant cylindrique.

Comme cela est mieux visible aux figures 3 et 4, chaque espace 14 comporte une zone de plus faible largeur 18, située radialement à l'intérieur, et une zone de plus forte largeur 19, située radialement à l'extérieur, reliée l'une à l'autre par une zone de liaison 20. La largeur est définit par la dimension dans la direction perpendiculaire à la direction radiale

En ce qui concerne les espaces 14 accueillant les rivets 8, chaque zone périphérique externe 19 comporte une portion d'appui 21 de plus faible largeur que le reste de la zone périphérique externe 19.

En d'autres termes, dans cette zone périphérique externe 19, chaque bord 13 comporte une zone d'appui 22 qui est en saillie en direction du bord 13 opposé, par rapport aux zones 23 du bord correspondant 12 qui sont directement adjacentes à ladite zone d'appui 22.

Les parties médianes 17 des rivets 8 sont destinées à venir en appui sur les zones d'appui 22 des bords 13, un jeu de montage compris entre 0 mm et 0,35 mm, par exemple étant prévu entre chaque partie médiane 17 et les zones d'appui 22 correspondantes.

On réduit ainsi tout risque de désaxage ou de désalignement (déplacement radial) du premier diaphragme 7, du fait de ce jeu de montage faible.

Par ailleurs, on garantit un bon positionnement de la butée d'embrayage par rapport au diaphragme ainsi qu'une répartition homogène des contraintes sur le diaphragme. Une telle structure permet également de limiter l'encombrement radial du dispositif.

Les têtes 16 des rivets sont destinés à venir en appui sur les bords 13 des doigts 12 dans la position de stockage ou de transport du dispositif 1 , dans laquelle le premier diaphragme 7 n'est pas sollicité.

On notera que, en position de repos, dans laquelle la première butée d'embrayage exerce un effort faible sur le premier diaphragme 7, les doigts 12 du premier diaphragme 7 ne viennent pas en appui sur les têtes 16 des rivets 8.

On notera également que le procédé de fabrication du premier diaphragme 7 comporte :

- une étape d'ébauche lors de laquelle les doigts 12 sont formés par découpage et/ou emboutissage, les bords 13 des doigts 12 délimitant chaque espace 14 comportant chacun une zone en saillie en direction du bord opposé 12, par rapport aux zones 23 du bord correspondant 12 qui sont directement adjacentes à la zone en saillie, et

- une étape de finition lors de laquelle les zones d'appui 22 sont formées par découpage desdites zones en saillie.

Comme indiqué précédemment, un tel procédé permet de réaliser les zones d'appui 22 des rivets 8 avec des tolérances dimensionnelles faibles, lors de l'étape de finition. Les jeux de montage entre les rivets 8 et les doigts 12 du premier diaphragme 7, et par conséquent le désaxage ou désalignement maximal du premier diaphragme 7, peuvent donc être considérablement réduits.

Le second mécanisme d'embrayage comporte un second plateau de pression 24 et un second disque de friction 25 s'étendant radialement entre le plateau de réaction 3 et le second plateau de pression 24. Le même plateau de réaction 3 est ainsi utilisé pour les deux mécanismes d'embrayage, chaque disque de friction 4, 25 étant disposé du côté de l'une des deux faces radiales d'appui du plateau de réaction 3. Le second plateau de pression 24 est couplé en rotation au plateau de réaction 3 et est mobile en translation par rapport à celui-ci, entre une position embrayée et une position débrayée, dans lesquelles il serre le second disque de friction 25 sur le plateau de réaction 3, ou respectivement libère le second disque de friction 25.

Le second disque de friction 25 est couplé au second arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Ainsi, en position embrayée du second mécanisme d'embrayage, l'arbre du moteur est couplé au second arbre d'entrée de la boîte de vitesses.

Un second diaphragme 26 est monté basculant sur le premier couvercle 5, par l'intermédiaire de rivets 27 (figure 2) assurant le centrage dudit diaphragme 26 tout en autorisant son basculement. Le second diaphragme 26 se présente, comme précédemment, sous la forme d'une tôle annulaire élastique prenant appui sur le couvercle 5 au niveau d'une zone d'appui 28, le second diaphragme 26 basculant ainsi autour de cette zone d'appui 28. Le second diaphragme 26 prend également appui sur le second plateau de pression 24, au niveau d'une zone d'appui 29 située radialement à l'intérieur par rapport à la zone d'appui 28.

La commande du second mécanisme embrayage se fait classiquement au moyen d'une seconde butée d'embrayage coopérant avec la périphérie radialement interne du second diaphragme 26. Le second diaphragme 26 forme un levier transmettant la force appliquée par la seconde butée d'embrayage au second plateau de pression 24, afin de permettre le serrage efficace du second disque de friction 25.

Le second mécanisme embrayage est également du type normalement ouvert. En position de repos du second diaphragme 26, c'est- à-dire lorsque la seconde butée d'embrayage exerce un effort nul ou faible sur le second diaphragme 26, le second diaphragme 26 exerce un effort nul ou faible sur le second plateau de pression 24, Le second plateau de pression 24 est écarté du plateau de réaction 3 par l'intermédiaire de moyens de rappels appropriés, tels que des languettes élastiques 30 (figure 1 ), de manière à libérer le second disque de friction 25.