La présente invention concerne un organe de rattrapage d'usure pour un mécanisme d'embrayage, notamment pour véhicule automobile.

Un mécanisme d'embrayage appartient, de façon plus générale, à un dispositif d'embrayage.

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, ou commande hydraulique ou commande à câble, afin d'exercer une force prédéterminée sur le diaphragme et de 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 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. 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. L'organe de rattrapage d'usure comporte plus particulièrement :

- un premier élément annulaire dont une extrémité axiale comporte des rampes inclinées par rapport au plan radial, destinées à coopérer avec des contres-rampes du plateau de pression,

- un deuxième élément comportant une partie dentée, fixé par rivetage au premier élément,

- un troisième élément formant un élément d'équilibrage, fixé par rivetage au premier élément et situé de façon diamétralement opposée par rapport au deuxième élément.

Un tel organe de rattrapage est complexe à réaliser et présente un coût élevé.

Le deuxième élément est engagé axialement entre des pattes et une paroi radiale de la cassette, de manière à le maintenir axialement en position en regard de l'axe de la vis sans fin. Ceci permet d'assurer un engrènement efficace entre la partie dentée et la vis sans fin.

Le deuxième élément est apte à être déformé élastiquement de façon à autoriser le débattement axial du premier élément afin de s'adapter au mouvement axial de levée ou de descente du plateau de pression lors des phases d'embrayage ou de débrayage.

L'invention vise à proposer une alternative économique et facile à réaliser.

A cet effet, elle propose un organe de rattrapage d'usure pour un mécanisme d'embrayage, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte :

- un premier élément annulaire d'axe X dont une extrémité axiale comporte au moins une rampe inclinée par rapport au plan radial, destinée à coopérer avec une contre-rampe du mécanisme d'embrayage,

- un second élément comportant une partie radialement interne, annulaire et une partie dentée reliée à la partie annulaire interne,

le second élément étant fixé au premier élément. La partie radialement interne du second élément permet d'assurer le centrage de l'organe de rattrapage, par exemple par coopération avec des plots d'un plateau de pression du mécanisme d'embrayage.

Les plots peuvent être venus de matière avec le plateau de pression. En variante, les plots peuvent être rapportés.

La partie dentée est apte à engrener avec une vis sans fin actionnée en cas d'usure d'un disque de friction, de façon à faire pivoter la rampe par rapport à la contre-rampe correspondante.

Le second élément peut comporter une partie d'équilibrage diamétralement opposée à la partie dentée par rapport à l'axe X, reliée à la partie annulaire interne.

La partie d'équilibrage permet de limiter ou d'éviter les balourds de manière à réduire les vibrations en fonctionnement, lorsque l'organe de rattrapage d'usure est entraîné en rotation avec le reste du mécanisme d'embrayage, autour de son axe.

La partie dentée peut être élastiquement déformable dans la direction axiale ou déplaçable axialement par rapport au premier élément.

De cette manière, il est possible de maintenir la partie dentée axialement en regard de l'axe de la vis sans fin correspondante, ladite vis sans fin étant axialement fixe, tout en autorisant le déplacement axial du premier élément portant les rampes, de façon à s'adapter au mouvement axial de levée ou de descente du plateau de pression lors des phases d'embrayage ou de débrayage. Un tel mouvement axial du premier élément est par exemple compris entre 1 et 5 mm.

La partie dentée peut comporter une portion médiane en forme d'arc de cercle d'axe X, dont le bord radialement externe comporte des dents, ladite portion médiane étant reliée, au niveau de ses extrémités circonférentielles, à la partie interne annulaire du second élément, par l'intermédiaire de portions de liaison s'étendant radialement. En d'autres termes, la partie dentée est séparée de la partie annulaire interne du second élément par une ouverture ou une fente en forme d'arc de cercle, d'axe X. Les extrémités circonférentielles de ladite ouverture ou de ladite fente sont délimitées par les portions de liaison s'étendant radialement.

Une telle structure offre une bonne élasticité axiale à la partie dentée, tout en étant relativement simple.

Les dents peuvent être orientées radialement vers l'extérieur.

La partie d'équilibrage peut comporter une portion médiane en forme d'arc de cercle d'axe X, ladite portion médiane étant reliée, au niveau de ses extrémités circonférentielles, à la partie interne annulaire du second élément, par l'intermédiaire de portions de liaison s'étendant radialement.

En d'autres termes, la partie d'équilibrage est séparée de la partie annulaire interne du second élément par au moins une ouverture ou au moins une fente en forme d'arc de cercle, d'axe X. Les extrémités circonférentielles de ladite ouverture ou de ladite fente sont délimitées par les portions de liaison s'étendant radialement. En variante, la partie d'équilibrage peut être séparée de la partie annulaire interne du second élément par une pluralité d'ouvertures ou une pluralité de fentes.

La partie annulaire interne, la partie dentée et/ou la partie d'équilibrage peuvent s'étendre dans un même plan radial.

L'ensemble peut être donc aisément réalisé lors d'une étape de découpage d'une tôle métallique par exemple.

La partie dentée peut s'étendre dans un plan parallèle au plan formé par la partie annulaire interne et la partie d'équilibrage du second élément.

Le premier élément peut comporter des encoches débouchant à une extrémité axiale du premier élément, les portions de liaison de la partie dentée et/ou de la partie d'équilibrage étant engagées dans les encoches.

Les encoches peuvent déboucher au niveau de l'extrémité axiale du premier élément comportant les rampes. Dans ce cas, les portions de liaison peuvent être fixées dans les encoches par soudage ou par déformation de matière au niveau des extrémités circonférentielles des encoches, ou par rivetage d'au moins une patte s'étendant depuis au moins une encoche.

L'organe de rattrapage d'usure peut comprendre, en section, dans un plan passant par l'axe X et coupant l'organe de rattrapage d'usure au niveau d'une encoche, une forme en T, le premier élément et le second élément étant perpendiculaires l'un à l'autre.

La forme en T apporte de la raideur radiale à l'organe de rattrapage d'usure et limite ainsi son ovalisation.

Le second élément est ainsi fixé au premier élément de manière simple et peu coûteuse. Dans le cas où la fixation est assurée par déformation de matière, cette déformation peut être obtenue par sertissage, au niveau des extrémités correspondantes des encoches, ou par rivetage d'une patte s'étendant depuis l'encoche. Ladite patte peut être engagée dans un trou de la partie de liaison correspondante, l'extrémité libre de la patte étant déformée à la manière d'un rivetage.

Le premier élément peut être réalisé à partir d'une bande issue du découpage d'une tôle métallique par exemple, ladite bande étant cambrée ou roulée de façon à obtenir un anneau cylindrique d'axe X, les extrémités de la bande étant ensuite soudées l'une à l'autre. Le cordon de soudure peut ensuite être usiné de façon à obtenir un état de surface conforme aux spécifications. Un tel procédé, appelé procédé roulé-soudé, est facile à mettre en œuvre et peu coûteux.

Le second élément peut être réalisé par découpage d'une tôle métallique plane.

Le premier élément est par exemple réalisé en acier doux, par exemple en DC04 suivant la norme EN 10139.

Le second élément est par exemple réalisé en acier prétraité tel qu'un acier à ressort laminé à froid, par exemple en C60S suivant la norme NF EN 10132-4. L'invention concerne également un mécanisme d'embrayage, notamment pour véhicule automobile, comportant

- un couvercle fixe,

- un plateau de pression mobile axialement par rapport au couvercle,

- 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 comportant au moins un organe de rattrapage d'usure du type précité, intercalé axialement entre le diaphragme et le plateau de pression, la rampe dudit organe coopérant avec une contre-rampe du mécanisme, de façon à ce que la rotation de la rampe par rapport à la contre-rampe modifie la distance axiale entre le diaphragme et le plateau de pression, et des moyens d'entraînement en rotation de l'organe de rattrapage d'usure, lesdits moyens d'entraînement en rotation comportant au moins une vis sans fin engrenant avec la partie dentée de l'organe de rattrapage d'usure.

L'invention concerne également un dispositif comprenant un mécanisme d'embrayage du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau de réaction, un disque de friction intercalé axialement entre le plateau de pression et le plateau de réaction de façon à pouvoir être serré entre le plateau de pression et le plateau de réaction en position embrayée et de façon à pouvoir être 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 éclatée, en perspective, d'un mécanisme d'embrayage selon l'invention,

- la figure 2 est vue en perspective du mécanisme, - la figure 3 est vue en perspective, avec écorché partiel, du mécanisme,

- la figure 4 est une vue en coupe axial du dispositif,

- la figure 5 est une vue en perspective, de dessus, d'un organe de rattrapage d'usure selon une première forme de réalisation de l'invention,

- la figure 6 est une vue en coupe selon le plan P de l'organe de rattrapage de la figure 5,

- la figure 7 est une vue en perspective, de dessous, de l'organe de rattrapage d'usure de la figure 5,

- les figures 8 et 9 sont des vues de détail de l'organe des figures 5 et 7, illustrant deux étapes du procédé de sertissage des parties de liaison du second élément à l'intérieur des encoches du premier élément,

- la figure 10 est une vue en perspective, de dessous, d'un organe de rattrapage d'usure selon une seconde forme de réalisation de l'invention,

- les figures 1 1 à 13 sont des vues de détail de l'organe de la figure 9, illustrant trois étapes du procédé de rivetage des parties de liaison du second élément à l'intérieur des encoches du premier élément.

Les figures 1 à 9 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 annulaire 2 d'axe X, destiné à être fixé sur un plateau de réaction, un plateau de pression 3 annulaire et mobile selon l'axe X par rapport au plateau de réaction 4 (figure 4) et au couvercle

2. Un disque de friction 5 est destiné à être intercalé axialement entre le plateau de pression 3 et le plateau de réaction 4.

Le couvercle 2 présente une forme générale creuse ou de cloche. Plus particulièrement, le couvercle 2 comporte une partie annulaire 6 s'étendant globalement radialement et une partie 7 globalement cylindrique s'étendant depuis la périphérie radialement externe de la partie radiale 6. L'extrémité libre de la partie cylindrique est fixée au plateau de réaction 4, par exemple par rivetage ou vissage au niveau de brides radiales 8 du couvercle 2.

Le plateau de pression 3 est logé dans le volume interne du couvercle 2.

Un diaphragme 9 est monté dans le volume interne, ledit diaphragme comportant une partie annulaire déformable 10, à la manière d'une rondelle Belleville, à partir de laquelle des doigts d'actionnement 1 1 s'étendent radialement vers l'intérieur. La périphérie radialement interne des doigts 1 1 est apte à coopérer avec une butée d'embrayage, comme cela est connu en soi. Le diaphragme 9 est monté en appui sur le couvercle 2, au niveau de zones d'appui 12, et est maintenu en appui sur lesdites zones par l'intermédiaire de crochets 13 qui sont fixés au couvercle 2 à l'aide de rivets 14.

Le diaphragme 9 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 4, de façon à enserrer le disque de friction 5 entre lesdits plateaux 3, 4, et une position débrayée dans laquelle ledit plateau de pression 3 est écarté du plateau de réaction 4 de façon à libérer le disque de friction 5. A cet effet, des languettes élastiques 15 aptes à exercer un effort axial relient le couvercle 2 et le plateau de pression 3. Les languettes 15 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 9. Plus particulièrement, le diaphragme 9 vient coopérer avec lesdits moyens de rattrapage d'usure dans une zone située radialement à l'extérieur des zones d'appui 12 dudit diaphragme 9 sur le couvercle 2.

Ces moyens comportent un organe de rattrapage d'usure 16 mobile comprenant un premier élément 17 annulaire de forme générale cylindrique, d'axe X, comportant une extrémité axiale 18 contre laquelle le diaphragme 9 est apte à venir en appui, et une extrémité axiale 19 comportant des rampes 20 obliques par rapport au plan radial et s'étendant circonférentiellement, coopérant avec une contre-rampe 20a associée (figure 1 ), ménagée directement sur le plateau de pression 3.

A titre d'exemple, l'angle de chaque rampe 20 de l'organe de rattrapage et de la contre-rampe 20a associée du plateau de pression 3 est compris entre 2 et 12°.

Le premier élément 17 comporte des encoches 21 débouchant à l'extrémité axiale 19 du premier élément 17.

L'organe de rattrapage 16 comporte en outre un second élément 22 s'étendant dans un plan radial, comportant une partie radialement interne annulaire 23, une partie dentée 24 reliée à la partie annulaire interne 23 et une partie d'équilibrage 25 diamétralement opposée à la partie dentée 24 par rapport à l'axe X, reliée à la partie annulaire interne 23.

La partie dentée 24 comporte une portion médiane en forme d'arc de cercle d'axe X, s'étendant angulairement sur une plage angulaire comprise entre 90 et 150°, dont le bord radialement externe comporte un secteur denté dont les dents 26 sont orientées radialement vers l'extérieur. Ladite portion médiane est reliée, au niveau de ses extrémités circonférentielles, à la partie interne annulaire 23 du second élément 22, par l'intermédiaire de portions de liaison 27 s'étendant radialement. La partie dentée 24 est élastiquement déformable dans la direction axiale.

En d'autres termes, la partie dentée 24 est séparée de la partie annulaire interne du second élément 22 par une ouverture ou une fente 28 en forme d'arc de cercle, d'axe X. Les extrémités circonférentielles de ladite ouverture ou de ladite fente 28 sont délimitées par les portions de liaison 27 s'étendant radialement.

La partie d'équilibrage 25 comporte une portion médiane en forme d'arc de cercle d'axe X, s'étendant angulairement sur une plage angulaire comprise entre 80 et 150°. Ladite portion médiane est reliée, au niveau de ses extrémités circonférentielles, à la partie interne annulaire 23 du second élément 22, par l'intermédiaire de portions de liaison 27 s'étendant radialement, ici au nombre de trois.

En d'autres termes, la partie d'équilibrage 25 est séparée de la partie annulaire interne 23 du second élément 22 par au moins une ouverture ou au moins une fente 28 en forme d'arc de cercle, d'axe X.

La partie annuaire interne 23, la partie dentée 24 et/ou la partie d'équilibrage 25 s'étendent dans un même plan radial.

En variante, la partie dentée 24 s'étend dans un plan parallèle au plan formé par la partie annulaire interne 23 et la partie d'équilibrage 25 du second élément 22. Les deux plans sont décalés axialement.

La partie annulaire interne 23 permet d'assurer le centrage de l'organe de rattrapage 16, par coopération avec des plots 29 d'un plateau de pression 3 (figure 4).

Les portions de liaison 27 de la partie dentée 24 et de la partie d'équilibrage 25 sont engagées dans les encoches 21 du premier élément 17.

Comme visible sur la figure 6, dans un plan P passant par l'axe X et coupant l'organe de rattrapage d'usure 16 au niveau d'une encoche 21 , l'organe de rattrapage présente, en section, une forme en T, le premier élément 17 et le second élément 22 étant perpendiculaires l'un à l'autre.

La forme en T apporte de la raideur radiale à l'organe de rattrapage d'usure 16 et limite ainsi son ovalisation.

Dans la forme de réalisation des figures 1 à 9, les portions de liaison 27 sont fixées dans les encoches 21 par déformation de matière 30 au niveau des extrémités circonférentielles 31 des encoches 21 . Une telle déformation de matière est obtenue par sertissage du premier élément 17, au niveau des extrémités correspondantes des encoches, et permet de fixer le second élément 22 sur le premier élément 17. La figure 7 illustre une encoche 21 et la portion de liaison 27 correspondante avant déformation de matière, tandis que la figure 8 illustre ladite encoche 21 et ladite portion de liaison 27 après déformation de matière 30. Le second élément 22 est ainsi fixé au premier élément 17 de manière simple et peu coûteuse.

Le premier élément 17 est réalisé à partir d'une bande issue du découpage d'une tôle métallique par exemple, ladite bande étant cambrée ou roulée de façon à obtenir un anneau cylindrique d'axe X, les extrémités de la bande étant ensuite soudées l'une à l'autre. Le cordon de soudure peut ensuite être usiné partiellement, par exemple par abrasion, de façon à obtenir une surface globalement lisse. Un tel procédé, appelé procédé roulé-soudé, est facile à mettre en œuvre et peu coûteux. Le second élément 22 peut être réalisé par découpage d'une tôle métallique plane.

Le premier élément 17 est par exemple réalisé en acier doux, par exemple en DC04 suivant la norme EN 10139.

Le second élément 22 est par exemple réalisé en acier prétraité tel qu'un acier à ressort laminé à froid, par exemple en C60S suivant la norme NF EN 10132-4. Un tel matériau autorise une déformation axiale de la partie dentée 24, notamment.

Le secteur denté de la partie dentée 24 forme 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 5. Le secteur denté est formé dans un plan.

Les moyens de déplacement comportent une vis sans fin 32 maintenue en engrènement avec la crémaillère de la partie dentée 24. La vis sans fin 32 est couplée en rotation à une roue à rochet 33 coopérant avec un cliquet 34 comportant une patte d'actionnement 35 dont l'extrémité libre vient en prise avec la roue à rochet 33 et dont l'actionnement de l'extrémité libre est provoquée par l'usure du disque de friction 5.

La position de la roue à rochet 33 par rapport à ladite extrémité libre de la patte 35 du cliquet 34 varie en fonction de l'usure du disque de friction 5 et de la position du plateau de pression 3, de façon à ce que le cliquet 34 soit apte à entraîner la roue à rochet 33, en cas d'usure du disque de friction 5, 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 33 entraîne ainsi le déplacement en rotation de l'organe de rattrapage 16 et donc une modification de la distance axiale entre la zone d'appui et le plateau de pression 3, du fait de la présence de la rampe 20 et de la contre-rampe 20a. Cette variation de distance permet de compenser l'usure du disque de friction 5 en cas de besoin.

La roue à rochet 33 et la vis sans fin 32 sont montées pivotante autour d'un axe 33a, l'ensemble étant logé dans une cassette 36. La cassette 36 est elle-même logée dans une zone creuse 37 formée dans la partie cylindrique 7 du couvercle 2.

La partie dentée 24 est intercalée axialement entre une base radiale 38 de la cassette 36 et des pattes de positionnement 39 de la cassette 36, de manière à maintenir axialement en position la partie dentée 24 en regard de l'axe de la vis sans fin 32, de manière à garantir un engrènement optimal.

En fonctionnement, le plateau de pression 3 est déplacé axialement entre ses positions embrayée et débrayé, entraînant avec lui le déplacement axial du premier élément 17 notamment de l'organe de rattrapage 16. La partie dentée 24, maintenue axialement, est donc amenée à être déformée élastiquement lors du déplacement axial du plateau de pression 3. On notera que la partie annulaire 23 du second élément 22 est déplacée axialement avec le premier élément 17.

Le déplacement axial du plateau de pression 3 entre ses positions embrayée et débrayée est par exemple compris entre 0.5 et 3 mm.

Les figures 10 à 13 représentent une deuxième forme de réalisation, qui diffère de celle exposée en référence aux figures 1 à 8, en ce que les portions de liaison radiales 27 sont fixées dans les encoches 21 par rivetage. Plus particulièrement, chaque encoche 21 comporte une patte 40 s'étendant axialement en direction de l'extrémité 19 du premier élément 17, chaque patte 40 traversant une ouverture 41 ménagée dans la portion radiale correspondante 27 du second élément 22, avant d'être déformée ou sertie à son extrémité 42 à la manière d'un rivetage, pour assurer la fixation de ladite portion de liaison 27 dans l'encoche 21 .

Selon une autre forme de réalisation non représentée, chaque portion de liaison 27 du second élément 22 est soudée dans l'encoche 21 .