Brevet FR2494364A1 — publié le 19820521

La présente invention concerne des ensembles com- portant une plaque entraînée d'embrayage dont l'aire des sur- faces de friction est variable. Les ensembles d'embrayage à friction classiques pour automobiles et autres véhicules com- prennent généralement un moyeu et une plaque entraînée d'em- brayage plate solidaire du moyeu qui est revêtue de surfaces de friction ayant la forme d'anneaux plats, rivés ou fixés d'une autre manière à la plaque d'embrayage. La plaque et le moyeu sont positionnés sur un arbre d'entrée de la trans- mission entre un volant et un plateau de pression pouvant être animé d'un mouvement de va-et-vient qui est entraîné par le moteur du véhicule. Lorsque le conducteur du véhicule ap- puie sur la pédale d'embrayage, le plateau de pression s'éloi- gne du volant dans le sens axial de façon à désengager l'em- brayage et, lorsqu'il relâche la p,édale, le plateau de pres- sion se déplace vers la plaque d'embrayage qui est engagée en- tre le plateau de pression et le volant. Pendant l'engagement de l'embrayage, la totalité de l'aire de contact des surfaces opposées d'embrayage vient à peu près simultanément en contact avec le volant et le pla- teau de pression, et l'embrayage peut brouter par suite de la nature agressive, accrocheuse, du matériau de friction,en particulier lorsque le matériau de friction est métallique. Un broutement se produit lorsque la capacité d'un point d'en- 2. 2494364 gagement de l'embrayage correspond à la demande en couple.A ce moment-là, le mouvement relatif entre les parties s'em- brayant est nul, et le coefficient de frottement statique du matériau de friction prend sa valeur la plus élevée de ma- nière à arrêter et maintenir les surfaces d'engagement jus- qu'à ce que la demande en couple dépasse cette capacité et provoque de nouveau la séparation des patins de friction et leur venue à l'état dynamique. Ces mouvements saccadés du ma- tériau de friction sont appelés broutement. La présente inven- tion prévoit une structure de plaque d'embrayage permettant d'éviter le broutement. La présente invention concerne un ensemble per- fectionné comportant une plaque d'embrayage, o la plaque d'embrayage comprend des lobes s'étendant radialement qui supportent des patins en matériau de friction fixés à un moyen d'amortissement qui résiste à la force d'engagement de l'em- brayage de façon à améliorer l'opération d'embrayage. Le mo- yen d'amortissement permet d'obtenir une aire variable de la surface du matériau de friction de façon à diminuer la capa- cité d'embrayage au moment de l'engagement initial de l'em- brayage, puis une aire de contact plus grande au fur et à mesure que se produit l'engagement de l'embrayage. Cette ai- re de contact variable pendant l'engagement de l'embrayage permet de réduire son broutement. La présente invention concerne également un ensem- ble perfectionné comportant une plaque d'embrayage ayant des patins de friction, avec un moyen d'amortissement de façon à produire une force résistante qui équilibre la force d'enga- gement de l'embrayage, de sorte que la force d'engagement se- ra appliquée plus lentement, sur une course plus grande,de façon à conférer un meilleur "toucher" de la pédale et à mo- duler l'application de l'embrayage. La force résistante-est produite par compression du moyen d'amortissement. La présente invention concerne en outre un ensem- ble perfectionné comportant une plaque d'embrayage avec des patins de friction sur des lobes radiaux de cette plaque et un moyen d'amortissement destiné aux patins de friction qui 3 2494364 est situé à une certaine distance de ces patins de façon à ne pas être affecté par la chaleur dégagée par les patins pendant l'engagement de l'embrayage. D'autres objets de la présente invention sont une construction offrant un maximum de simplicité, d'efficacité, d'économie et de facilité de montage et de fonctionnement,et tous autres objets avantages, possibilités qui apparaîtront à la lecture de la description. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue arrière en élévation d'une plaque d'embrayage selon la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne régulière 2-2 de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe verticale prise le long de la ligne régulière 3-3 de la figure 1; La figure 4 est une vue arrière partielle, en élé- vation, d'un second mode de réalisation d'une plaque d'em- brayage selon la présente invention; La figure 5 est une vue en coupe horizontale prise le long de la ligne 5-5 de la figure 4; La figure 6 est une vue en coupe verticale partiel- le prise le long de la ligne 6-6 de la figure 4; La figure 7 est une vue arrière partielle en éléva- tion d'un troisième mode de réalisation de la plaque d'em- brayage selon la présente invention; La figure 8 est une vue en coupe verticale partiel- le prise le long de la ligne 8-8 de la figure 7; La figure 9 est une vue en coupe horizontale prise le long de la ligne 9-9 de la figure 7; La figure 10 est une vue en coupe horizontale,sem- blable à la figure 9,mais représentant un quatrième mode de réalisation d'un moyen d'amortissement; La figure 11 est une vue en coupe partielle, à gran- de échelle, de l'extrémité gauche de la figure 10; La figure 12 est une vue en coupe horizontale, sem- 4 2494364 blable à la figure 9, mais représentant un cinquième mode de réalisation d'un moyen d'amortissement; La figure 13 est une vue en coupe partielle, à gran- de échelle, de l'extrémité gauche de la figure 12; La figure 14 est une vue arrière en élévation d'un sixième mode de réalisation de la plaque d'embrayage; et La figure 15 est une vue en coupe de la plaque d'em- brayage prise le long de la ligne irrégulière 15-15 de la fi- gure 14. l0 En liaison plus particulièrement avec les dessins, les figures 1 à 3 représentent un ensemble 10 comportant une plaque d'embrayage destinée à être utilisée dans un embrayage de véhicule automobile entre un volant entraîné par le moteur et un plateau de pression animé d'un mouvement de va-et-vient dans le sens axial qui tourne en même temps que le volant et est sollicité en engagement par un ressort à diaphragme (non représenté). Cet ensemble est semblable aux ensembles classi- ques comportant une plaque entraînée d'embrayage d'automobi- le, qui comprend un moyeu 11 avec une ouverture centrale-can- nelée 12 destinée à recevoir l'extrémité cannelée de l'arbre d'entrée de la transmission (non représentée) et un flasque radial 13 comportant des fenêtres 14 et des encoches périphé- riques 15 distantes circonférentiellement les unes des autres. Une plaque de retenue de ressorts 16 comporte une ouverture centrale 17 recevant le moyeu 11, des fenêtres 18 et des ouver- tures 19 distantes circonférentiellement les unes des autres étant pratiquées dans cette plaque. Une plaque entraînée d'embrayage 21 comporte un corps central généralement circulaire 22 avec une ouverture centrale 23 recevant le moyeu 11, des fenêtres 24 et des ou- vertures 25 distantes circonférentiellement les unes des au- tres. Les fenêtres 14, 18 et 24 du flasque 13 du moyeu, de la plaque de retenue de ressorts 16 et de la plaque d'embrayage 21,respectivement, sont alignées axialement de façon à rece- voir des ressorts de compression 26 permettant l'amortisse- ment par torsion de l'embrayage. Des rivets entretoises 27 sont reçus dans les ouvertures 19 et 25 des plaques de façon à les réunir et traversent les encoches périphériques 15 du 5. 2494364 flasque du moyeu de façon à limiter le mouvement de rotation relatif entre plaques et moyeu. La plaque d'embrayage est munie, au-delà des axes de butée 27, de trois lobes s'étendant radialement 28 qui sont situés à égale distance les uns des autres autour de la plaque. Chaque lobe comporte des côtés généralement parallè- les 29, 31 qui se terminent par un bord extérieur incurvé 32, et une ouverture 33 est pratiquée près de chaque bord 29. Une paire de plaques de support allongées 34, 34 sont placées sur les surfaces opposées du lobe 28 et rivées ensem- ble à une extrémité 35 de chaque plaque et au lobe par des ri- vets 36 placés le long du bord 31. L'extrémité opposée 37 de chaque plaque 34 est libre et positionnée sur l'ouverture 33; cette ouverture contient une paire de rondelles élastiques ou de ressorts Belleville 38, 38 placés dans des directions opposées et engagés dans les extrémités 37 des plaques qui sollicitent celles-ci pour les éloigner des surfaces du lobe 28. Un patin 39 en matériau de friction approprié, par exemple en matériau métallique, est fixé à une plaque de support 41, et le patin et la plaque comportent une ou plu- sieurs ouvertures alignées 42 et 43, respectivement, destinées à recevoir un rivet 44 afin de fixer le patin à la plaque 34; la plaque comportant une ouverture destinée au rivet qui est alésée sur la surface intérieure en 45 de façon à recevoir la tête 46 du rivet (figure 2). Les rondelles élastiques 38, 38 sont emprisonnées dans l'ouverture 33 par les plaques 34, 34 et agissent en mo- yen d'amortissement des patins de friction. Cet ensemble fonc- tionne de la manière classique dans l'embrayage, à l'exception toutefois du moyen d'amortissement. Pendant l'engagement de l'embrayage par le conducteur du véhicule, le plateau de pres- sion sert les patins de friction 39, 39 contre le volant; les patins venant en contact avec les surfaces d'engagement sur leurs parties latérales 47, 47 avec une aire de contact rédui- te qui limite leur capacité et réduit leur tendance au brou- tement. 6. Le broutement est produit lorsque la capacité d'un point d'engagement est adaptée à la demande en couple et que le mouvement relatif entre les parties s'embrayant est nul. Le matériau de friction a à ce moment là son coefficient de frottement statique le plus élevé de façon à arrêter et retenir les surfaces d'engagement jusqu'à ce que la demande en couple soit supérieure à cette capacité et provoque de nouveau la libération des patins pour leur faire prendre leur état dynamique. Cet arrêt et cette reprise du matériau de friction constituent le broutement, et en réduisant la capacité du matériau de friction au moment de l'engagement initial par diminution de son aire de contact, les patins sont plus enclins à glisser afin d'éviter que le broutement ne se produise. Pendant que l'engagement de l'embrayage se poursuit, les rondelles élastiques 38, 38 sont comprimées de façon qu'une aire de la surface des patins 39, 39 proportionnelle- ment plus grande soit en contact avec les surfaces d'engage- ment jusqu'à l'engagement complet de l'embrayage. Les res- sorts Belleville ou les rondelles élastiques 38, 38 sont si- tués à une certaine distance des patins de friction 39, 39, de sorte qu'ils ne sont pas affectés par la chaleur dégagée par les patins pendant l'engagement de l'embrayage. De plus, l'intervention des patins de friction 39, 39 se traduira par un profil d'usure du type "chapeau haut de forme" qui présen- tera une aire proportionnellement plus grande à ses surfaces d'engagement pendant la compression des ressorts élastiques. Les figures 4 à 6 représentent un second mode de réalisation d'un ensemble 51 comportant une plaque d'embra- yage, o des parties identiques auront les mêmes numéros de référence avec un petit a. Le présent ensemble comprend une plaque d'embrayage 21a avec trois lobes radiaux 28a, chaque lobe portant une paire de plaques de support 34a, 34a, fixées au lobe à une de leurs extrémités 35a par des rivets 36a et à leur extrémité opposée 37a par un second jeu de rivets 52. Un patin de friction 39a est fixé par collage, à l'aide d'une colle appropriée, à chaque plaque 34a. Située entre 7 2494364 l'extrémité arrière de chaque plaque 37a et le lobe 28a, et recevant les rivets 52 se trouve une entretoise allongée 53 dont la fonction est d'écarter les plaques de la surface du lobe. Les plaques 34a et les entretoises 53 constituent le moyen d'amortissement. Le présent ensemble fonctionne d'une manière clas- sique, sauf en ce qui concerne le moyen d'amortissement, o, pendant l'engagement de l'embrayage, les patins de friction 39a viennent en contact avec les surfaces d'engagement sur leurs parties latérales 47a avec une aire de contact réduite. Pendant-la poursuite de l'engagement de l'embrayage, les pla- ques 34a fléchissent par suite de la présence des entretoi- ses 53 de façon à permettre à une aire proportionnellement plus grande des patins de venir en contact avec les surfaces d'engagement. Les plaques 34a sont en métal élastique et font appel à son élasticité naturelle pour produire la force d'amortissement lorsque les patins sont serrés ensemble pour faire fléchir les plaques. Les figures 7 à 9 représentent un troisième mode de réalisation d'un ensemble 55 comportant une plaque d'em- brayage, o des parties identiques ont les mêmes références avec l'indice b. La plaque d'embrayage 21b comporte trois lo- bes radiaux situés à égale distance les uns des autres 28b, avec une découpe centrale ou évidement 56 dans chaque lobe comportant des bords latéraux parallèles 57,57 et un bord intérieur 58 de façon à constituer une paire de bras parallè- les de lobe 59, 61. Une paire de plaques de support 34b, 34b comportant des patins de friction 39b, 39b, qui sont fi- xés par collage, sont assujetties à leurs extrémités aux bras 59, 61 par des rivets 36b et 52b, respectivement. Comme on le voit plus clairement en figure 9, les extrémités 35b des plaques 34b sont munies d'ouvertures rece- vant les rivets 36b et sont évidées intérieurement en 62 pour recevoir le bord intérieur 57 du bras 59, de sorte que les plaques butent sensiblement à l'intérieur de l'évidement 56 contigu au bord 57. Le bras opposé 61 écarte l'une de l'autre les extrémités de plaque 37b, les ouvertures recevant les 8. rivets 52b étant fraisées dans les surfaces extérieures de plaques en 63 de façon à recevoir les têtes de rivet. Là encore, comme dans le mode de réalisation des figures 4 à 6, l'élasticité inhérente du matériau constituant les pla- ques produit la force d'amortissement lors du serrage des patins 39b pendant l'engagement de l'embrayage, et l'aire de contact passe de la valeur correspondant au bord arrière 47b de chaque patin à une plus grande valeur. Les figures 10 et 11 représentent un autre mode de réalisation d'un moyen d'amortissement 65 utilisé sur chaque lobe 28c d'une plaque d'embrayage o le lobe comporte un évi- dement débouchant vers l'extérieur 56c, tel que l'évidement représenté en figure 7. Chaque plaque 34c porte un patin de friction 39c fixé par collage et est un feuilleté qui est supporté à son tour par des feuilletés 66 du type ressort résistant aux hautes températures. Une entretoise allongée 53c est placée au droit des rivets 52c entre la surface du bras de lobe 61c et le plus intérieur des feuilletés 66. Les feuilletés 66 sont constitués de n'importe quel matériau approprié ayant une élasticité naturelle et résis- tant aux hautes températures, la structure feuilletée des plaques 34c offrant une meilleure protection thermique con- tre la chaleur dégagée par les patins de friction 39c pen- dant l'engagement de l'embrayage car interrompant le trajet de conductibilité thermique et provoquant un effet d'amortis- sement plus sensible. La découpe ou évidement 56c pratiquée dans chaque lobe constitue un trajet pour que l'air de re- froidissement puisse circuler entre les feuilletés 66 ainsi qu'une ouverture permettant l'extraction des agents de con- tamination, lesquels sans cela pourraient s'accumuler entre les feuilletés. Le présent mode de réalisation de l'inven- tion fonctionne de la même manière générale que les modes de réalisation représentés dans les figures 4 à 6. Le mode de réalisation des figures 12 et 13 com- prend un moyen d'amortissement 67 sensiblement identique à celui des figures 10 et 11, sauf toutefois que l'entretoise 68 est située entre feuilletés. Cette construction provoque 9 2494364 une force d'amortissement initiale d'un taux plus faible par suite du fléchissement d'une partie des feuilletés jus- qu'à fermeture de l'interstice 72, puis du fléchissement de tous les feuilletés, y compris le feuilleté de support 34d du patin de friction 39d, ce qui donne un taux d'amortisse- ment plus modéré lors de l'engagement initial de l'embraya- ge. Les figures 14 et 15 représentent un sixième mode de réalisation d'un ensemble 73 comportant une plaque d'em- brayage, les parties identiques ayant le même numéro de ré- férence avec l'addition d'un e. Le présent ensemble comprend un moyeu lle avec un flasque radial 13e, et une plaque de re- tenue de ressorts 16e et une plaque d'embrayage 21e qui sont fixées ensemble par des rivets entretoises 27e. Des ressorts amortisseurs 26e sont reçus dans des fenêtres alignées axia- lement 14e, 18e et 24e du flasque du moyeu, de la plaque de retenue de ressorts et de la plaque d'ernbrayage,respective- ment. La plaque d'embrayage 21e comporte à sa périphérie une pluralité de lobes ou rayons 74, situés circonférentiel- lement à la même distance les uns des autres, auxquels sont fixés par des rivets 75 une paire d'anneaux de support 76, 76 de chaque côté de la plaque. Des patins de friction 39e, situés circonférentiellement à égale distance les uns des au- tres sont collés à chaque anneau 76 entre les rayons 74, les anneaux étant fixés sur les surfaces opposées des rayons de façon à former un interstice 77 entre les patins 39e. Les an- neaux sont en matériau présentant une élasticité naturelle, de sorte que pendant le serrage des patins de friction 39e par les surfaces d'engagement lors de l'engagement de l'em- brayage,les anneaux 76, 76 fléchissent à l'endroit des zones 78 pour produire une force résistante d'amortissement. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits,elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 10. REVENDICATIONS 1 - Plaque entraînée d'embrayage (10), caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque généralement circulaire (21) ayant une pluralité de lobes (28) s'étendant radiale- ment sur sa périphérie, situés circonférentiellement à égale distance les uns des autres, une paire de plaques de support (34) disposées dans des directions opposées et fixées à cha- que lobe sur ses surfaces opposées, chaque plaque de sup- port, comportant au moins un patin de friction (39) sur laquelle il est fixé, et un moyen d'amortissement entre les patins de friction de façon à fournir une aire de contact par friction variable pendant l'engagement de l'embrayage à partir de l'engagement initial. 2 - Plaque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'amortissement (38, 53, 68) est décalé par rapport au centre des patins de friction (39) de sorte que le bord arrière (47) de chaque patin procédera à l'engagement initial avec les surfaces d'engagement du volant et du plateau de pression d'un ensemble d'embrayage. 3 - Plaque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une plaque de support séparée (34) est fixée à chaque surface de ses lobes (28), et un patin de friction (39) est fixé à chaque plaque de support. 4 - Plaque d'embrayage selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque plaque de support (34) est géné- ralement rectangulaire et s'étend transversalement au lobe, au moins une extrémité (35) de chaque plaque de support étant fixée au lobe. - Plaque d'embrayage selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque lobe (28) comporte une ouvertu- re (33) décalée par rapport à son centre, l'extrémité libre (37) de chaque plaque de support (34) recouvrant cette ou- verture, et le moyen d'amortissement comprenant une paire de rondelles élastiques disposées dans des directions oppo- sées (38) qui sont reçues dans l'ouverture de façon à venir en contact avec les extrémités libres des plaques de support et les solliciter pour les écarter du lobe. 11. 6 - Plaque d'embrayage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les patins de friction (39) sont rivés à leurs plaques de support respectives. 7 - Plaque de support selon la revendication 4,ca- ractérisée en ce que les extrémités opposées (35a, 37a) de chaque plaque de support (34a) sont fixées au lobe, et le mo- yen d'amortissement comprend une entretoise (53) à une extré- mité (37a) de la plaque de support qui écarte du lobe cette extrémité de la plaque. 8 - Plaque d'embrayage selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'élasticité naturelle des plaques de support (34a) agissant en même temps que les entretoises (53) assure l'action d'amortissement des patins de friction. 9 - Plaque d'embrayage selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une pluralité de feuilletés (66 ou 71, 72) sont empilés au-dessous de chaque plaque de support (34c ou 34d) et sont fixés à chaque lobe,les entretoises (53c ou 68) étant placées entre les feuilletés et le lobe. - Plaque d'embrayage selon la revendication 9, caractérisée en ce que le lobe (28c) est découpé (56c) de façon à former des bras parallèles de lobe (59, 61), les pla- ques de support (34c ou 34d) et les feuilletés (66 ou 71,72) ayant leurs extrémités opposées fixées aux bras espacés de lobe. 11 - Plaque d'embrayage selon la revendication 9, caractérisée en ce que les feuilletés (66 ou 71, 72) sont constitués d'un matériau ayant une élasticité naturelle et résistant aux hautes températures. 12 - Plaque d'embrayage selon la revendication 10, caractérisée en ce que les entretoises (68) sont placées en- tre les feuilletés (71, 72), ces feuilletés étant en maté- riau présentant une élasticité naturelle et résistant aux hautes températures. 13 - Plaque d'embrayage selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque lobe (28b) comporte une par- tie centrale découpée (56) de façon à former des bras paral- lèles de lobe, les extrémités opposées (35b, 37b) de chaque 24-94364 12. plaque de support (34b) étant rivées aux bras de lobe,une extrémité (35b) de chaque plaque de support (34b) ayant un évidement intérieur (62) s'étendant transversalement qui re- çoit le bord (57) du bras de lobe (59), ces évidements per- mettant aux plaques de support (34b) de buter sensiblement à l'intérieur du bras de lobe cité en dernier, l'extrémité opposée (37b) de chaque plaque de support étant en contact avec le bras de lobe opposé (61), ces extrémités opposées de plaque de support comportant des ouvertures fraisées ex- térieurement (63) qui reçoivent les têtes de grande dimen- sion des rivets (52b). 14 - Plaque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques de support sont des an- neaux (76) fixés aux surfaces opposées de ses lobes (74) et les patins de friction (39e) sont fixés aux anneaux entre les lobes. - Plaque d'embrayage selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'un interstice convenable (77) est for- mé entre les anneaux (76) à la hauteur des patins de fric- tion (39e), les parties non supportées des anneaux pouvant fléchir pendant que les patins de friction sont serrés par les surfaces d'engagement de l'embrayage.