Brevet FR2487934A1 — publié le 19820205

La présente invention concerne un embrayage à grif- fes et plus précisément un embrayage d'un type capable d'assurer une mise régulière en prise desorganes de l'em- brayage, tout en réduisant au minimum les espaces formant un jeu en rotation après leur mise en coopération. Dans un embrayage classique à griffes, un organe menant est supporté par un arbre rotatif dont il est soli- daire et un organe mené est supporté afin qu'il puisse tour- ner sur l'arbre. Ces organes menant et mené ont des sail- lies et des cavités ou vice versa, sur leurs surfaces en regard afin qu'une force de rotation soit transmise ou non selon que les organes coopèrent ou non. Dans l'embraya- ge classique à griffes, il existe un antagoniste entre le rendement de mise en prise et les jeux en rotation. Plus précisément, dans le cas o l'efficacité de la mise en pri- se des saillies et des cavités est souhaitable, des jeux importants en rotation sont nécessaires. Ces jeux créent cependant des chocs importants et beaucoup de bruit lors de la mise en prise et lors de la rotation des organes d'embrayage. Inversement, dans le cas o ces jeux sont ré- duits au minimum, la mise en prise régulière de l'organe me- nant et de l'organe mené est difficile. En conséquence, dans les embrayages classiques à griffes, l'obtention d'un bon rendement d'embrayage avec simultanément une réduction au minimum des jeux en rotation est difficile. L'invention remédie aux inconvénients précités et concerne un embrayage perfectionné à griffes. Elle concerne aussi un tel embrayage à griffes qui permet une mise en coopération régulière des organes de l'embrayage, tout en réduisant au minimum les jeux en ro- tation entre les cavités et les saillies formées dans les surfaces en regard des organes de l'embrayage. Elle concerne aussi un tel embrayage à griffes qui réduit l'usure par frottement entre les saillies et les ca- vités, lors du glissement des organes d'embrayage avant leur mise en prise. Elle concerne aussi un tel embrayage à griffes qui évite la désolidarisation des organes d'embrayagependant leur accouplement. En résumé, selon l'invention, un organe menant est raccordé à un arbre rotatif afin qu'il tourne avec lui, alors qu'au moins un organe mené est supporté par l'arbre par rapport auquel il tourne et est placé en face de l'or- gane menant. L'organe menant ou l'organe mené a des saillies dans la surface tournée vers l'organe complémentaire, et cet organe complémentaire a des cavités dans la surface en re- gard. Les organes peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre en direction axiale afin qu'ils puissent venir en coopération ou qu'ils se séparent. Les saillies forment plusieurs paires de saillies relativement haute et rela- tivement basse dépassant de ces organes en direction axiale. Les paires sont régulièrement réparties autour de l'organe et sont disposées radialement. En outre, les cavités sont régulièrement réparties autour de l'organe qui les comporte si bien qu'elles peuvent coopérer avec chaque paire de saillies. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma représentant une trans- mission d'une motocyclette, munied'un embrayage à griffes selon l'invention; - la figure 2 est une coupe partielle agrandie représentant une partie essentielle selon l'invention; - la figure 3A est une élévation latérale d'un organe mobile de l'embrayage à griffes selon l'invention; la figure 3B est une vue partielle de bout d'un organe mobile, suivant les flèches III'-III' de la figure 3A; - la figure 4 est une élévation latérale repré- sentant un premier et un second engrenage d'un embrayage à griffes selon l'invention; et - la figure 5 est une coupe représentant l'état de coopération de l'organe mobile et du premier ou du second pignon de l'embrayage à griffes selon l'invention. La description qui suit se rapporte à un embrayage à griffes selon l'invention, incorporé àla transmission d'une motocyclette.Comme indiqué sur les dessins et initialement sur la figure 1, un carter 1 qui loge un moteur E est solidaire d'un carter 2 d'une transmission principale. Un vilebrequin 3 peut tourner dans le carter 1 alors qu'une transmission principale Tm se loge dans le carter 2. Cette transmission Tm a un arbre primaire 4, un arbre principal 5 et un arbre auxiliaire 6, supportés parallèlement les uns aux autres dans le carter 2. Une transmission 7 à chaine passe sur le vilebrequin 3 et l'arbre primaire 4 et ce dernier est associé à l'arbre principal 5 par un mécanisme 8 de trans- mission à engrenage et un embrayage 9. En outre, l'arbre principal 5 est relié à l'arbre auxiliaire 6 par un groupe principal 10 de pignons de changement de vitesse. La puis- sance du moteur E est transmise à l'arbre auxiliaire 6 suc- cessivement par le vilebrequin 3, la transmission 7, l'ar- bre primaire 4, le mécanisme 8, l'embrayage 9, l'arbre principal 5 et le groupe principal 10 de pignons de chan- gement de vitesse. En outre, de manière connue, le change- ment du rapport de réduction entre le vilebrequin 3 et l'ar- bre auxiliaire 6 est obtenu par changement de vitesse de la transmission principale Tm. L'extrémité 6' de sortie de l'arbre auxiliaire 6 se prolonge à l'extérieur du carter 2. La disposition de la transmission décrite précédemment est bien connue. En conséquence, on ne la décrit pas plus en détail. La figure 2 représente la disposition essentielle d'un mécanisme d'embrayage à griffes selon l'invention; un carter 11 de transmission auxiliaire, ayant une forme générale en L, est fixé de façon amovible à une partie d'un motocycle par un boulon 13 de fixation par l'intermédiaire d'une plaque 12 de support. Le carter auxiliaire 11 com- prend un carter principal 14 et un couvercle 15 fixé à l'extrémité ouverte du carter 14 par un boulon 16. Le car- ter 14 a une moitié avant 17 disposée dans la direction de déplacement de la rrtoyclette et placée en face d'une paroi laté- rale du carter principal 2 de transmission (figure 1), et une moitié arrière 18 dépassant perpendiculairement à la direction de déplacement de la motocyclette et disposée en re- gard d'une paroi arrière du carter principal 2. Les moitiés avant et arrière 17, 18 sont solidaires l'une de l'autre. Le couvercle 15 est fixé à l'extrémité ouverte de la moitié avant 17 afin qu'il reste un espace intermédiaire permettant le logement d'engrenages. L'extrémité 6' de sortie de l'arbre auxiliaire 6 se prolonge dans cet espace et est supportée par le couvercle 15 par l'enroulement 59 afin qu'elle puisse tourner. Le carter 11 de transmission auxiliaire contient une transmission secondaire Ts. Dans celle-ci, un premier et un second pignon 21, 22, constituant des organes menés, sont supportés avec du jeu sur l'extrémité 6' de sortie de l'ar- bre auxiliaire 6 afin qu'ils puissent tourner. En outre, un - manchon 23 d'organe mobile est couplé coaxialement à l'ex- trémité 6' de sortie par des cannelures, entre les deux pignons 21, 22 afin que ce manchon 23 tourne avec l'arbre 6. De plus, un organe mobile 26 est monté sur la surface pé- riphérique externe du manchon 23, par l'intermédiaire de cannelures, si bien que cet organe 26 peut coulisser en direction axiale par rapport au manchon 23.Les parties en forme de disques des deux pignons 21, 22 et les deux côtés de l'organe mobile 26 forment un embrayage à griffes C, décrit dans la suite du présent mémoire. L'organe mobile 26 est couplé à une fourchette 29 commandée par un levier de changement de vitesse (non re- présenté). Sur la figure 2, lorsque l'organe 26 se déplace vers la gauche, il vient coopérer avec le premier pignon 21 par l'intermédiaire du mécanisme C d'embrayage à griffes alors que, lorsqu'il se déplace vers la droite, il vient en coopération avec le second pignon 22. Des amortisseurs annulaires 19, 20 de caoutchouc sont fixés aux périphéries externes des surfaces en regard des pignons 21, 22, et ont subi un durcissement. Comme l'indique la figure 1, la moitié arrière 18 du carter auxiliaire il est disposée transversalement à la motocycletteet devant une roue arrière W. Dans la moitié ar- rière 18, un arbre 30 de transmission qui est sensiblement parallèle à l'arbre auxiliaire 6, est supporté afin qu'il puisse tourner. A une première extrémité de l'arbre 30, un troisième et un quatrième pignon 31, 32, solidaires l'un de l'autre, sont fixés par des cannelures afin qu'ils tour- nent avec l'arbre 30. Le déplacement axial de ces pignons 31, 32 par rapport à l'arbre 30 de transmission est avanta- geusement évité. Les troisième et quatrième pignons 31, 32 sont en prise avec les premier et second pignons 21, 22 res- pectivement. L'autre extrémité de l'arbre 30 est solidaire d'un pignon conique 34 qui est lui-même en prise avec un pignon conique mené 35 solidaire d'une première partie d'extrémité d'un arbre mené 36 disposé perpendiculairement à l'arbre 30. La longueur axiale de l'arbre 36 est relativement courte et cet arbre 36 est supporté à l'autre extrémité (droite sur la figure 2) du carter il afin qu'il puisse tourner. La rotation de l'arbre 30 de transmission se transmet à un mécanisme 37 de transmission à arbre placé du côté opposé à celui de la transmission auxiliaire Ts, par rapport au carter 2 de la transmission principale comme indiqué sur la figure 1. Ainsi, l'arbre mené 36 a son autre extrémité raccordée à une extrémité avant d'un arbre menant 38 par l'intermédiaire d'une articulation. L'arbre 38 est disposé parallèlement au chàssis de la motocyclette et a une ex- trémité arrière portant un pignon conique final 38 qui est en prise avec un autre pignon conique final 40 monté coaxia- lement à un arbre de rotation de la roue arrière W. L'arbre 38 et les pignons coniques 39, 40 sont logés dansun carter 41. Un mécanisme à chaîne peut être utilisé à la place du mécanisme 37 à arbre. Cependant, ce dernier donne de meil- leures caractéristiques que le mécanisme à chaîne. On considère maintenant, en référence aux figures 3A à 4, la structure d'un embrayage C à griffes. Cet em- brayage C est formé sur les deux faces de l'organe mobile 26 et les faces en regard du premier et du second pignon 21, 22. Plusieurs paires de saillies P sont formées sur les deux fa- ces latérales de l'organe 26 et sont régulièrement réparties en rotation. Chaque paire P comprend des saillies relative- ment haute et relativement basse 24, 25, dépassant parallê- lement à l'axe de l'organe 26. En outre, ces saillies sont disposées en direction radiale. D'autre part, le premier et le second pignon 21, 22 supportés par l'arbre auxiliaire 6 afin qu'ils tournent ont plusieurs cavités 27 sur leur surface tournée vers l'or- gane mobile. Ces cavités 27 sont régulièrement réparties les unes par rapport aux autres et sont disposées radiale- ment. Chaque cavité 27 est destinée à coopérer avec une paire P de saillies et elle est disposée en regard. En ou- tre, les surfaces latérales 42, 43 de mise en prise de la paire P de saillies haute et basse 24, 25 ont des inclinai- sons inversées, et les surfaces latérales de coopération 44, 45 des cavités 27 ont des inclinaisons inversées. On considère maintenant, en référence à la figure , la séquence de mise en prise des saillies et des cavités. Après déplacement axial de l'organe mobile 26 vers le pre- mier ou le second pignon, la paire P de saillies vient en coopération avec les cavités 27 du premier ou du second pi- gnon. Par raison de simplicité, on utilise les désigna- tions suivantes: Li = longueur de la cavité 27 dans la direction de rotation, L2 = distance comprise entre des cavités voisines 27 dans la direction de rotation à = longueur d'une paire P de saillies dans la direction de rotation k1 = longueur de la saillie haute 24 dans la di- rection de rotation ú2 = longueur de la saillie basse-25 dans la 'di- rection de rotation ú3 = distance entre les saillies haute et basse dans la direction de rotation Q4= distance séparant les paires voisines de sail- lies dans la direction de rotation hl = hauteur de la saillie haute 24 en direction axiale par rapport à l'organe 26 h2 = hauteur de la saillie inférieure 25 en direc- tion axiale par rapport à l'organe 26 t = (hi - h2) différence de hauteurs des saillies haute et basse B = surface supérieure de glissement des pignons E = paroi latérale de mise en prise de la cavité 27. Lorsque l'organe mobile 26 tourne dans le sens indiqué par une flèche sur la figure 5, il est soumis à une force de poussée dans la direction de mise en prise. Dans ce cas, comme la longueur t1 est très inférieure à la lon- gueur L1, la saillie haute 24 pénètre facilement dans la cavité 27. Ainsi, comme indiqué sur la figure 5, après la fin du glissement de la saillie inférieure 25 sur la sur- face supérieur B, la partie t de la saillie haute 24 vient en butée contre la paroi latérale E et pénètre dans la ca- vité 27 et ensuite, la saillie inférieure 25 pénètre dans la cavité 27. En conséquence, la paire P de saillies est en prise avec la cavité 27. Ensuite, après la-mise en prise, la différence de longueurs entre L1 et ú est extrêmement faible si bien qu'il n'y a que des espaces très petits dans la direction de rotation entre la paire P de saillies et la cavité 27. Ainsi, dans l'embrayage à griffes selon l'inven- tion, les critères dimensionnels suivants sont respectés L1 > 1 L2 > Q,3 L2 > ú4 Etant donné les formations des surfaces 42, 43 inclinées en sens inverses au niveau des surfaces de mise en prise des saillies haute et basse 24, 25 et les forma- tions d'inclinaisons inverses correspondantes sur les pa- rois latérales de mise en prise de la cavité 27, les sur- faces de coopération des saillies haute et basse 24, 25 sont soumises à des forces de poussée par rapport à la sur- face de coopération de la cavité 27 si bien que les sail- lies sont repoussées vers la surfaces de coopération pla- cées en regard. En conséquence, on peut obtenir une grande surface de butée comme indiqué par le paramètre t. De plus, étant donné les inclinaisons inverses, la surface de glis- sement est élevée si bien que la force appliquée par unité de surface peut être réduite et réduit au minimum l'usure par friction au niveau des parties glissantes. De plus, ces inclinaisons empêchent la séparation des saillies haute et basse 24, 25 par rapport aux cavités 27. Dans le mode de réalisation cité précédemment, pourvu que X3 soit égal à ú4, la paire P de saillies est mise en prise avec la cavité 27 de la même manière que dé- crit précédemment lorsque l'organe 26 tourne en sens opposé à celui de la flèche de la figure 5. *Ainsi, selon l'invention, plusieurs paires de saillies sont formées sur l'un des organes menant et mené qui peuvent être séparés l'un de l'autre, et des nombres égaux de cavités correspondantes pouvant coopérer avec ces paires de saillies sont formés dans l'autre organe. Chaque paire de saillies comprend au moins une saillie re- lativement haute et au moins une saillie relativement bas- se, dépassant en direction axiale par rapport à l'organe me- nant ou mené. Grâce à cette structure, les paires de saillies viennent facilement en prise avec les cavités cor- respondantes, tout en réduisant simultanément au minimum les espaces en direction de rotation des organes, entre les paires de saillies et les cavités. Ainsi, l'embrayage à griffes formé a une grande efficacité de mise en prise et a cependant de faibles jeux en rotation. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Embrayage à griffes, du type qui comprend un arbre rotatif (6), un organe menant (26) supporté sur l'arbre (10) et destiné à tourner avec celui-ci, et au moins un organe mené (21, 22) supporté par l'arbre sur lequel il peut tour- ner librement, les organes menant et mené (26, 21, 22) ayant des surfaces en regard, une surface ayant des saillies (24, 25) réparties régulièrement dans la direction des or- ganes alors que l'autre face en regard a des cavités cor- respondantes(27) régulièrement réparties dans la direction de rotation des organes, les organes menant et mené pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre parallèlement à l'arbre rotatif afin que les saillies et les cavités puissent sélec- tivement être en prise ou être séparées, ledit embrayage étant caractérisé en ce que les saillies comportent plu- sieurs paires de saillies (24, 25), chaque paire ayant au moins une saillie haute (24) et au moins une saillie bas- se (25) dépassant chacune en direction axiale de l'organe correspondant (26), les paires étant régulièrement réparties, chaque cavité (27) étant destinée à coopérer avec chacune des paires de saillies (24, 25). 2. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe menant comporte un manchon (23) supporté coaxialement par l'arbre rotatif (6) et un organe mobile (26) supporté coaxialement sur le manchon par l'intermé- diaire de cannelures afin qu'il puisse se déplacer axiale- ment, et ledit organe mené comprend un premier et un se- cond pignon (21, 22) supportés coaxialement par l'arbre rotatif (6) avec du jeu, le premier et le second pignon étant placés de part et d'autre du manchon et de l'organe mobile. 3. Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre externe du premier pignon (21) est différent de celui du second pignon (22). 4. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la cavité (27) dans la direction de rotation est bien supérieure à celle de la saillie haute (24) dans la direction de rotation de l'organe correspondant. 5. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance séparant les cavités voisines (27) est inférieure à celle qui sépare les saillies haute et basse (24, 25) dans la direction de rotation de l'organe corres- pondant. 6. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance séparant les cavités voisines (27) est inférieure à celle qui sépare les paires voisines de sail- lies dans la direction de rotation de l'organe correspondant. 7. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la cavité (27) est pratiquement égale à celle de la paire de saillies f24, 25) dans la direction de rotation de l'organe correspondant. 8. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies (24, 25) et les cavités (26) ont des surfaces de coopération orientées chacune pratiquement dans la direction radiale des organes correspondants, les sur- faces de coopération ayant des inclinaisons inverses. 9. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre rotatif (10) est un arbre auxiliaire d'une transmission à engrenage d'un dispositif de changement de vitesse. 10. Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre de transmission (30) disposé en direction sensiblement parallèle à l'arbre rotatif (6) et solidaire d'un troisième et d'un quatrième pignon (31, 32) destinés à coopérer avec le premier et le second pignon (21, 22). 11. Embrayage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un mécanisme (37) à arbre d'entraînement raccordé à l'arbre de transmission (30).