D'EMBRAYAGE A FRICTION ET EMBRAYAGE A FRICTION

COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un dispositif de phasage pour amortisseur d'embrayage à friction assurant un effet d'hystérésis supplémentaire sur l'amortisseur. L'invention concerne également un dispositif amortisseur pour embrayage de friction et un embrayage de friction comportant un tel dispositif de phasage. L'invention trouve des applications dans le domaine des embrayages de véhicules à moteur et, en particulier, dans le domaine des embrayages de type à friction pour véhicules automobiles.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Dans le domaine des embrayages de véhicules à moteur, il est connu d'utiliser un disque de friction pour transmettre le couple entre le moteur et la boîte de vitesse. Un disque de friction d'embrayage classique comprend, comme représenté sur la figure 1 , un disque-support 101 en tôle d'acier, en liaison solidaire ou flottante avec un voile annulaire, et portant sur chacune de ses faces une garniture de friction 102 constituée par un disque épais en matériau de friction. Le disque de friction 100 est prévu pour être serré entre un plateau de pression et un plateau de réaction de l'embrayage. Ces plateaux d'embrayage sont liés en rotation à un arbre moteur - non représenté sur la figure 1 - qui peut être le vilebrequin du moteur dans une application au véhicule automobile. Le disque de friction est calé en rotation sur un arbre mené - qui peut être l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses dans une application au véhicule automobile - par l'intermédiaire de son moyeu 103.

Ainsi, en position embrayée, le plateau de pression assure l'adhérence du disque de friction sur le plateau de réaction. En phase de débrayage, le plateau de pression libère les garnitures de friction ce qui conduit à désengager l'arbre moteur de l'arbre mené de la boîte de vitesse. Un embrayage à friction classique comporte généralement, entre le disque de friction 100 et son moyeu 103, un dispositif amortisseur de torsion 1 10 permettant de filtrer les vibrations entre le moteur et la boîte de vitesse. De manière connue, ce dispositif amortisseur 1 10 comporte des première et seconde rondelles de guidage solidarisées l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'entretoises. Les rondelles de guidage - dont seule la première rondelle de guidage 1 1 1 est visible sur la figure 1 - peuvent être montées en rotation sur le moyeu 103. Dans ce cas, le voile annulaire est monté flottant autour du moyeu. Le disque-support 101 portant les garnitures 102 est alors monté solidaire dudit voile. Au contraire, le voile peut être monté en rotation sur le moyeu 103 et les rondelles de guidage 1 1 1 montées flottantes autour dudit moyeu. Dans ce cas, le disque-support 101 est monté solidaire des rondelles de guidage 1 1 1 , comme montré sur la figure 1 .

Dans le dispositif amortisseur 1 10 de la figure 1 , chacune des première et seconde rondelles de guidage 1 1 1 comporte des fenêtres 1 12 ménagées dans leur épaisseur et adaptées pour recevoir chacune un ressort hélicoïdal de forte raideur 1 13. Le voile - non visible sur la figure 1 - comporte également des fenêtres, en regard axialement des fenêtres des première et seconde rondelles de guidage 1 1 1 , et adaptées pour recevoir chacune un des ressorts hélicoïdaux 1 13. Plusieurs ressorts hélicoïdaux 1 13 sont ainsi montés dans les rondelles de guidage et le voile, de manière circonférentielle, pour former un système élastique à effet circonférentiel. Ce système élastique participe à la transmission du couple de rotation entre les rondelles de guidage et le voile - et par conséquent entre le moteur et la boîte de vitesse - et favorise une souplesse dans la transmission du couple de sorte à limiter les à-coups et autres acyclismes, notamment lors du serrage et du desserrage des deux plateaux d'embrayage ou lors d'accélérations et décélérations plus ou moins brutales. Ainsi, bien que des moyens soient connus pour limiter les à-coups et autres acyclismes générés au passage du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse, il a été constaté que dans certains cas, notamment en présence de forts effets centrifuges, des à-coups persistent lors du passage du couple. Or, ces à- coups sont inconfortables pour le conducteur du véhicule et préjudiciables à la conduite du véhicule. RESUME DE L'INVENTION

Pour répondre au problème évoqué ci-dessus des à-coups notamment lors du passage de couple, le demandeur propose un dispositif de phasage adapté pour apporter un effet d'hystérésis supplémentaire dans le dispositif amortisseur et, ainsi, optimiser la filtration des à-coups et autres vibrations générées entre le moteur et la boîte de vitesses.

Selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif de phasage pour amortisseur d'embrayage à friction, caractérisé en ce qu'il comporte :

- une rondelle de phasage adaptée pour être partiellement insérée dans un système élastique à effet circonférentiel de l'embrayage à friction,

- une rondelle de frottement adaptée pour être en contact avec une portion plane du système élastique, et

- une rondelle élastique positionnée entre la rondelle de frottement et la rondelle de phasage.

Ce dispositif de phasage permet, lorsqu'il est monté dans un embrayage à friction, de généré un effet d'hystérésis apportant une souplesse supplémentaire au passage du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse, ce qui se traduit par une diminution des à-coups et vibrations dans le véhicule et procure un meilleur confort de conduite au conducteur. Avantageusement, la rondelle de frottement est montée de façon solidaire sur la rondelle de phasage.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un dispositif amortisseur pour embrayage à friction, comportant :

- une première et une seconde rondelles de guidage solidaires l'une de l'autre et munies chacune de fenêtres, et

- un système élastique à effet circonférentiel comprenant des ressorts hélicoïdaux, logés dans les fenêtres des rondelles de guidage.

Ce dispositif amortisseur se caractérise par le fait qu'il comporte un dispositif de phasage tel que défini ci-dessus, dans lequel la rondelle de phasage est partiellement insérée entre des ressorts hélicoïdaux et la rondelle de frottement est en contact avec la première rondelle de guidage. Le dispositif amortisseur présente ainsi un effet d'hystérésis supplémentaire par rapport aux dispositif amortisseurs connus.

Le dispositif amortisseur peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- la rondelle de phasage comporte des pattes de blocage insérées entre deux ressorts hélicoïdaux de sorte à ce que ladite rondelle de phasage soit calée avec un jeu prédéfini entre lesdits ressorts hélicoïdaux ;

- chaque patte de blocage comporte radialement deux ergots, un premier ergot étant inséré dans un premier ressort hélicoïdal, un deuxième ergot étant inséré dans un deuxième ressort hélicoïdal ;

- les ergots ont des formes et/ou des dimensions différentes l'un de l'autre ;

- chaque patte de blocage comporte une coupelle double-face dont chaque face est calée, respectivement, dans un premier ressort hélicoïdal et dans un deuxième ressort hélicoïdal ;

- les deux faces d'une coupelle double-face ont des formes et/ou des dimensions différentes l'une de l'autre ;

- la rondelle de frottement comporte des pattes de fixation emboîtées dans des encoches de la rondelle de phasage de sorte à solidariser les rondelles de frottement et de phasage ;

- la rondelle de frottement comporte des pattes d'anti-rotation emboîtées dans des encoches de la première rondelle de guidage de sorte à solidariser la rondelle de frottement et la rondelle de guidage en rotation;

- la rondelle élastique est une rondelle dite Belleville ;

- le dispositif de phasage est monté sur une face extérieure de la première rondelle de guidage.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne un dispositif de transmission de couple, tel qu'un embrayage à friction ou un limiteur de couple, notamment pour véhicule à moteur, comportant :

- un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant,

- un disque de friction portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené,

- un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction, et - un dispositif amortisseur, tel que défini ci-dessus, monté sur le disque de friction pour filtrer des vibrations entre l'arbre mené et l'arbre menant.

Dans un mode de réalisation non représenté, le dispositif de transmission peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- le disque de friction comporte un moyeu destiné à être calé en rotation sur arbre mené, la rondelle de phasage étant en appui axial contre le moyeu, dans la direction opposée à la rondelle élastique ;

- l'appui axial de la rondelle de phasage est réalisé par exemple au moyen d'un épaulement formé sur le moyeu, de sorte qu'une interface de frottement supplémentaire soit créée entre la rondelle de phasage et le moyeu;

- l'appui axial de la rondelle de phasage contre le moyeu peut se faire via un élément de calage, telle qu'une bague ou une rondelle ;

- l'élément de calage peut être monté mobile en rotation par rapport au moyeu, par exemple au moyen d'un palier, si l'on souhaite limiter les frottements entre la rondelle de phasage et l'élément de calage ;

- en variante, l'élément de calage peut être monté solidaire en rotation du moyeu de sorte qu'une interface de frottement supplémentaire soit créée entre la rondelle de phasage et l'élément de calage.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles :

- La figure 1 , déjà décrite, représente une vue d'un disque de friction selon l'état de la technique ;

- La figure 2 représente une vue en coupe d'un disque de friction équipé du dispositif de phasage selon la présente invention ;

- La figure 3 représente une vue éclatée d'un exemple de dispositif de phasage selon la présente invention ; - La figure 4 représente une vue semi-éclatée d'un disque de friction équipé du dispositif de phasage selon la présente invention ; - Les figures 5A et 5B représentent des vues, respectivement, de face et en perspective, d'un disque de friction équipé du dispositif de phasage selon la présente invention ;

- Les figures 6A et 6B représentent une vue de dessus et une vue de dessous du dispositif de phasage selon un mode de réalisation ;

- Les figures 7 A et 7B représentent une vue de dessus et une vue de dessous du dispositif de phasage selon un autre mode de réalisation.

DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION

Un exemple de réalisation d'un dispositif amortisseur et d'un dispositif de phasage permettant d'apporter un effet d'hystérésis supplémentaire au dispositif amortisseur sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.

Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.

De manière traditionnelle, et comme représenté sur la figure 2, le disque de friction 100 d'un embrayage à friction comporte un disque-support 101 équipé de garnitures de friction 102 et d'un orifice central permettant son raccordement au moyeu 103 de l'embrayage. Le moyeu est monté sur l'arbre mené 200 de la boîte de vitesse et est raccordé au disque-support par l'intermédiaire d'un voile annulaire 104.

En position embrayée, un plateau de pression applique un effort de serrage sur le disque de friction de manière à transmettre le couple de rotation produit par le moteur à la boîte de vitesse. Afin de limiter les à-coups, notamment lors du serrage ou du desserrage, du disque de friction, un dispositif amortisseur 120, appelé aussi amortisseur, est monté entre les garnitures de friction 102 et l'orifice central dudit disque de friction 100.

Ce dispositif amortisseur 120 comporte une première et une seconde rondelles de guidage, respectivement 121 et 122, montées en rotation autour du moyeu 103 et solidarisées l'une avec l'autre au moyen d'entretoises 123. Le voile annulaire 104 est agencé entre les deux rondelles de guidage 121 , 122 de façon coaxiale et comporte, sur sa périphérie interne, un jeu de dents périphériques engrenant dans des créneaux ménagés à la périphérie externe du moyeu 103.

Le dispositif amortisseur 120 comporte en outre un système élastique à effet circonférentiel comprenant plusieurs ressorts hélicoïdaux 124, de forte raideur, identique ou différente d'un ressort à l'autre. Les ressorts hélicoïdaux 124 sont logés dans des fenêtres 125 ménagées respectivement dans les rondelles de guidage 121 , 122 et dans le voile annulaire 104. Les ressorts hélicoïdaux sont circonférentiellement en butée, d'une part, sur les rondelles de guidage 121 , 122 et, d'autre part, sur le voile 104. Le système élastique à effet circonférentiel participe ainsi à la transmission du couple de rotation entre les rondelles de guidage 121 , 122 et le voile annulaire 104.

Dans l'exemple de la figure 2, seuls deux ressorts hélicoïdaux 124 sont visibles. Plusieurs ressorts hélicoïdaux, par exemple six, sont toutefois répartis sur la circonférence du voile annulaire et des rondelles de guidage, comme représenté sur les figures 4-5 décrites ultérieurement. Dans l'exemple décrit, les ressorts hélicoïdaux 124 sont logés par paires dans les fenêtres 125. Autrement dit, deux ressorts hélicoïdaux sont montés dans une même fenêtre de sorte qu'un déplacement angulaire entre les rondelles de guidage 121 , 122 et le voile 104 est autorisé.

Selon l'invention, le dispositif amortisseur 120 comporte un dispositif de phasage 130 monté sur la première rondelle de guidage 121 et assurant un frottement supplémentaire, dans le dispositif amortisseur, lors des déplacement angulaires relatif des rondelles de guidage 121 , 122 et du voile annulaire 104. Un exemple d'un tel dispositif de phasage 130 est représenté sur la figure 3.

Le dispositif de phasage 130 comporte une rondelle de phasage 131 , une rondelle de frottement 133 et une rondelle élastique 132. La rondelle de phasage 131 est conçue pour s'insérer au moins partiellement entre deux ressorts hélicoïdaux 124. Pour cela, la rondelle de phasage 131 comporte une zone annulaire 131 a dont la surface est adaptée à la surface de la première rondelle de guidage 121 comprise entre sa périphérie interne 121 a et la périphérie de la fenêtre 125. La rondelle de phasage 131 comporte également des pattes de blocage 131 b s'étendant latéralement depuis la périphérie externe de la zone annulaire 131 a. Ces pattes de blocage 131 b sont adaptées pour être insérées chacune dans une fenêtre 125, entre deux ressorts hélicoïdaux 124. La rondelle de phasage 131 comporte, en outre, des encoches 131 e ménagées dans la périphérie externe de sa zone annulaire 131 a.

La rondelle de frottement 133 est conçue pour être en contact avec la première rondelle de guidage 121 . Pour cela, la rondelle de frottement 133 comporte une zone annulaire 133a de même surface que la zone annulaire 131 a de la rondelle de phasage. Une des faces de la zone annulaire 133a est prévue pour être en contact avec la première rondelle de guidage 121 . L'autre face de cette zone annulaire 133a comporte des pattes de fixation 133b aptes à s'emboiter dans les encoches 131 e de la rondelle de phasage 131 de sorte à être bloquée en rotation par la rondelle de phasage 131 .

La rondelle élastique 132 est conçue pour être positionnée entre la rondelle de phasage 131 et la rondelle de frottement 133. La rondelle élastique peut être, par exemple une rondelle de Belleville. La rondelle élastique peut être également une rondelle ondulée de type Onduflex®. Comme représenté sur la figure 4, lors du montage du dispositif de phasage

130 sur le dispositif amortisseur 120, la rondelle de frottement 133 est déposée sur la première rondelle de guidage 121 . La rondelle élastique 132 est ensuite déposée sur la rondelle de frottement 133. La rondelle de phasage 131 est ensuite déposée sur la rondelle élastique 132 de sorte que ses pattes de blocage 131 b soient positionnées chacune entre deux ressorts hélicoïdaux 124 d'une même fenêtre 125. Les pattes de blocage 131 b de la rondelle de phasage sont alors callées entre les deux ressorts hélicoïdaux et les pattes de fixation 133b de la rondelle de frottement sont emboîtées dans les encoches 131 e de la rondelle de phasage.

Dans l'exemple de la figure 4, le dispositif de phasage 130 est monté sur la face extérieure du dispositif amortisseur 120 et, en particulier, sur la face extérieure de la première rondelle de guidage 121 . L'homme du métier comprendra que le dispositif de phasage peut également être monté en intérieur du dispositif amortisseur 120, les pattes de blocage 131 b de la rondelle de phasage 131 ayant alors des formes différentes de celles montrées sur les figures 2-4, adaptées pour s'insérer entre le voile annulaire, les entretoises et autres composants du dispositif amortisseur.

Sur les figures 5A et 5B, le dispositif de phasage 130 est représenté monté dans le dispositif amortisseur 120. Les figures 5A et 5B montrent la rondelle de phasage 131 avec ses pattes de blocage 131 b callées chacune entre deux ressorts hélicoïdaux 124. La rondelle de phasage 131 est donc maintenue axialement, avec un jeu, par les ressorts hélicoïdaux 124. La rondelle de frottement 133 est solidarisée avec la rondelle de phasage 131 par l'intermédiaire des pattes de fixation 133b. La rondelle élastique 132, entre la rondelle de phasage 131 et la rondelle de frottement 133, est calibrée de sorte à dimensionner le jeu entre les pattes de blocage 131 b et les ressorts 124.

Dans les exemples des figures 3-5, la rondelle de frottement 133 comporte trois pattes de fixation 133b. L'homme du métier comprendra que le nombre de pattes de fixation peut varier en fonction, par exemple, du type de fixation choisies (fixation par clip, par emboîtement, etc.). De même, dans les exemples des figures 3-5, la rondelle de phasage 131 comporte trois pattes de blocage 131 b, chaque patte de blocage étant insérée et callée entre deux ressorts hélicoïdaux 124 logés dans une même fenêtre 125. L'homme du métier comprendra que le nombre de pattes de blocage peut varier, par exemple, en fonction du nombre de ressorts hélicoïdaux et de la répartition desdits ressorts hélicoïdaux dans les rondelles de guidage et le voile annulaire.

On comprend de la description qui précède que, dans les exemples des figures 2-5, le dispositif de phasage 130 est monté flottant dans le dispositif amortisseur 120 puisque les uniques liaisons entre le dispositif de phasage et le dispositif amortisseur 120 sont les pattes de blocage montées avec un jeu entre les ressorts. Ainsi, un déplacement rotationnel relatif du dispositif de phasage 130 est autorisé. Ce déplacement relatif du dispositif de phasage a pour effet de générer un effet d'hystérésis entre la rondelle de phasage 131 et la première rondelle de guidage 121 . L'effet d'hystérésis est dimensionné par le jeu entre les pattes de blocage 131 b et les ressorts 124. Cet effet d'hystérésis, supplémentaire par rapport aux dispositifs de l'art antérieur, accentue encore l'amortissement généré par les ressorts hélicoïdaux lors du passage du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse. Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, la rondelle de frottement

133 est bloquée en rotation sur la première rondelle de guidage 121 . Pour cela, des pattes d'anti-rotation de la rondelle de frottement sont prévues pour s'emboiter dans des encoches ménagées dans la première rondelle de guidage 121 . La rondelle de frottement 133 est alors en frottement sur la rondelle de phasage 131 . Dans ces modes de réalisation, la rondelle de phasage est montée flottante dans le dispositif amortisseur 120, ce qui permet un déplacement rotationnel relatif du dispositif de phasage 130 et les effets énoncés ci-dessus. Les pattes de blocage 131 b de la rondelle de phasage 131 peuvent être des pattes à structure plane, comme représenté sur les figures 6A - 6B. Dans ces modes de réalisation, chaque patte de blocage 131 b est une lame 131 f solidaire de la zone annulaire 131 a de la rondelle de phasage et peut être rapportée sur la zone annulaire ou fabriquée d'une seule pièce avec la zone annulaire 131 a, par exemple par découpe dans une tôle. La lame 131 f peut être de forme rectangulaire ou trapézoïdale avec une extrémité libre élargie par rapport à l'extrémité attachée à la zone annulaire 131 a, comme montré sur les figures 6A-6B. Quelle que soit leur forme, les pattes de blocage 131 b peuvent être inclinées par rapport au plan de la zone annulaire 131 a, par exemple d'un angle de 30°, 45°ou 90° ou de tout autre angle dépendant de la position des ressorts hélicoïdaux 124 par rapport à la zone annulaire 131 a de la rondelle de phasage.

Chaque patte de blocage 131 b peut comporter des ergots 131 c, 131 d, positionnés latéralement de part et d'autre de la lame 131 f . Ces ergots 131 c, 131 d, par exemple obtenus par découpe du contour de la lame 131 f , peuvent être de formes et de dimensions identiques ou différentes, les formes et dimensions étant adaptées au diamètre interne des ressorts hélicoïdaux 124. Ainsi, lorsque les ressorts hélicoïdaux 124 du dispositif amortisseur 120 sont identiques, les ergots 131 c, 131 d sont identiques. Au contraire, lorsque deux ressorts hélicoïdaux 124 dans une même fenêtre 125 sont différents - par exemple parce qu'ils sont de raideurs différentes - alors l'ergot 131 c sur un côté de la lame 131 f a une forme et/ou des dimensions différentes de l'ergot 131 d sur l'autre côté de la lame 131 f.

Les pattes de blocage 131 b de la rondelle de phasage 131 peuvent être des pattes à coupelles, comme représenté sur les figures 7A - 7B. Dans ces modes de réalisation, chaque patte de blocage 131 b est une languette 134a solidaire de la zone annulaire 131 a de la rondelle de phasage. La languette 134a peut être rapportée sur la zone annulaire ou fabriquée d'une seule pièce avec ladite zone annulaire 131 a, par exemple par découpe dans une tôle. Chaque languette 134a supporte solidairement une coupelle double-face 134b dirigée vers la rondelle de frottement 133. La coupelle double-face 134b est une pièce coudée dont chaque face, ou extrémité, est adaptée pour s'insérer dans un des ressorts hélicoïdaux 124 d'une fenêtre 125 de sorte que la coupelle double-face est calée entre deux ressorts hélicoïdaux consécutifs. Les extrémités de la pièce coudée peuvent être une face plane équipée d'un 134c, 134d, comme montré sur les figures 7A-7B. En variante, les extrémités de la pièce coudée peuvent être coniques ou en forme de dômes de sorte à s'insérer au centre des ressorts hélicoïdaux. L'angle du coude formé par la coupelle double-face 134b est adapté à l'espacement entre deux ressorts hélicoïdaux et au diamètre des rondelles de guidage 121 , 122. Ainsi, le dispositif de phasage qui vient d'être décrit génère, dans le dispositif amortisseur, un effet d'hystérésis supplémentaire par rapport aux dispositifs de l'art antérieur, ce qui permet un filtrage optimal des à-coups et autres vibrations générées lors du passage du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse.

Selon un second aspect, l'invention concerne un embrayage de véhicule à moteur qui comporte un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, un disque de friction portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené, un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction et un dispositif amortisseur tel que décrit précédemment. Un tel dispositif amortisseur assure un passage de couple relativement souple entre le moteur et la boîte de vitesse.

Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le dispositif de phasage, le dispositif amortisseur et l'embrayage selon l'invention comprennent divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications qui suivent.