Brevet FR2500092A1 — publié le 19820820

La présente invention concerne un disque d'embrayage notamment pour automobiles. Dans un type classique d'embrayage à disque de friction, un flasque annulaire dont fait partie intégrante un moyeu cannelé, est pourvu d'une pluralité d'ouvertures, d'évidements ou similaires, avec lesquelles viennent en prise un premier ressort de torsion (pour une première opération de torsion), des seconds ressorts de torsion et des troisièmes ressorts de tension et au travers des- quelleEpassent des broches d'arrêt. Ces ouvertures et évidements sont circonférentiellement adjacents les uns aux autres, ce qui peut diminuer la résistance du flasque. Par ailleurs, le premier ressort de torsion est comprimé dans toute la zone de torsion du disque d'embrayage. En d'autres termes, le premier ressort de tor- sion commence à être comprimé avant que soient comprimés les se- conds et troisièmes ressorts et la longueur maximale du premier ressort à l'état comprimé est la plus grande et elle correspond à un angle de torsion maximale du disque d'embrayage. Par consé- quent, le taux de compression du premier ressort est très impor- tant et la première opération de torsion désirée (opération dans une zone de petit angle de torsion) est difficile à obtenir avec ce type de ressorts présentant un taux de compression important. Un but de l'invention est donc d'apporter un disque d'em- brayage perfectionné dans lequel des ouvertures pour des ressorts de torsion sont formées dans un flasque de moyeu cannelé, sans diminuer la résistance de ce flasque. Un autre but de cette inven- tion est d'apporter un disque d'embrayage dans lequel le taux de compression d'un premier ressort de torsion est réduit, l'angle de torsion maximal est augmenté et dans lequel les premier et second couples d'hysteresis sont différents dans trois paliers ou plus des caractéristiques de torsion. Ces buts sont atteints à l'aide d'un disque d'embrayage carac- térisé en ce qu'il comprend: un moyeu cannelé, un flasque in- terne en saillie radialement à partir de la périphérie externe du moyeu, un flasque externe disposé autour du flasque interne et venant en prise avec oelui-ci, un espace circonférentiel étant dis- posé entre ces fiasques, une paire de sous-plaques fixée au flas- que extérieur, un faible ressort de torsion reliant les sous- plaques et le flasque interne et une plaque de retenue ainsi qu'une plaque d'embrayage reliées au flasque extérieur à l'aide de 2 2500092 forts ressorts de torsion. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépour- vu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe d'un disque d'embrayage selon l'invention, selon I-I de la figure 3; - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 3; - la figure 3 est une vue en coupe selonIII-III de la figure 1 et; - la figure 4 est une coupe illustrant les caractéristiques de torsion d'un disque d'embrayage selon cette invention. En se référant à la figure 1, on y voit un moyeu cannelé 1 ayant une denture cannelée interne 2 qui est en prise avec un arbre d'embrayage de sortie horizontal (non représenté). Ce moyeu cannelé 1 comporte un flasque '3 sur sa périphérie externe. Le flasque 3 fait partie intégrante du moyeu 1 et il est entouré par un flasque annulaire 4. Les deux flasques 3 et 4 possèdent la même épaisseur et ils sont disposés dans un même plan vertical. Comme on peut le voir sur la figure 3, le flasque interne 3 comporte une denture extérieure 5 sur sa périphérie externe. Le flasque externe 4 comporte une denture intérieure 6 sur sa périphérie interne. Les dentures 5 et 6 engrènent l'une sur l'autre, des espaces ou inter- valles circonférentiels 7, 7' étant interposés entre elles. Des c5 espaces radiaux 9 sont formés entre la denture extérieure 5 et les parties creuses 8 entre la denture 6 du flasque externe 4. Des espaces radiaux 11 sont formés entre la denture interne 6 et les parties creuses 10 situées entre les dentures 5 et 5a du flasque interne 3. La longueur radiale des espaces 9 et 11 est déterminée de manière à présenter une valeur fixe, par une paire de sous- plaques 13 (figure 1), qui sont fixées aux deux faces latérales du flasque extérieur 4 par des sous-broches 12. Chaque sous-plaque 13 est réalisée à partir d'une tôle métallique pressée et ajustée sans jeu sur la périphérie externe du moyeu 1 par sa périphérie interne 14, de manière que les deux plaques 13 supportent le flas- que extérieur 4 doaxialement avec le moyeu 1. Des parties radiale- ment internes des deux sous-plaques 13 sont appliquées sur les deux faces latérales du flasque interne 3, des ressorts à came 15 étant interposés respectivement entre ces faces. 3 7500092 Le flasque intérieur 3 comporte une ouverture 17 (évidement) sur sa partie radialement externe, dans laquelle est disposé un premier ressort pré-comprimé 18. Le centre du ressort 18 s'étend le long d'une circonférence de disque. Deux parties diamétralement opposées du ressort 18 font saillie de l'ouverture 17 et viennent en prise avec des ouvertures 19 formées dans les sous-plaques 13. Les deux extrémités du ressort 18 sont appliquées sur les faces d'extrémité 17a formées aux deux extrémités circonférentielles de l'ouverture 17 et elles sont également appliquées sur les deux faces d'extrémité 19a formées aux deux extrémités circonféren- tielles des ouvertures 19. Chaque face d'extrémité 17a comporte une saillie 20 qui s'ajuste dans chaque extrémité du ressort 18 pour empêcher ce dernier de se dégager. Comme on peut le voir sur la figure 3, l'ouverture 17 est formée par un évidement dans une partie s'étendant radialement de la den-ture extérieure 5a du flas- que interne 3. Dans la position neutre représentée sur la figure 3, chaque face d'extrémité 17a de l'ouverture 17 et chaque face d'extrémité 19a de l'ouverture 19 occupent la même position cir- conférentielle, en d'autres termes, les faces adjacentes 17a et 19a sont axialement alignées l'une avec l'autre. Comme on peut le voir sur la figure 3, les faces axialement externes des sous-plaques 13, opposées au flasque 3 sont appli- quées sur une plaque de retenue 23 et une plaque d'embrayage 24 avec des rondelles de friction 22 (éléments de friction) inter- posées entre elles. Des parties radialement externes des deux plaques 23 et 24 sont reliées l'une à l'autre, ces parties exercent une poussée l'une sur l'autre de manière à obtenir la pression qui s'exerce contre les rondelles 22. Le flasque fixe 4 et les sous- plaques 13 comportent trois ouvertures 26 disposées sur un cercle commun qui est coaxial au flasque 4. Des seconds ressorts pré- comprimés 27 sont disposés dans les ouvertures 26, respectivement. Chaque ressort 27 s'étend circonférentiellement par rapport au flasque 4 et il comporte des parties qui font saillie en dehors de l'ouverture 26 et qui sont ajustées dans des ouvertures 28 et 29 formées dans les plaques 23 et 24. Comme on peut le voir sur la figure 3, des faces 26a, 28a et 29a, aux deux extrémités circonfé- rentielles des ouvertures 26, 28 et 29 sont en correspondance axiale, en position circonférentielle, lorsque le disque est en position neutre. Par conséquent, les deux extrémités des seconds ressorts 27 sont appliquées sur les faces d'extrémité 26a, 28a et 29a, en position neutre. Le flasque fixe extérieur 4 et les sous-plaques 13 (figure 2) comportent trois ouvertures 30 disposées sur le même cercle que les ouvertures 26 et entre les deux ouvertures adjacentes 26. Comme on peut le voir sur la figure 3, un; troisième ressort 31 est disposé dans chaque ouverture 30,- avec des espaces circonfé- rentiels 32 et 32' entre les deux extrémités du ressort 31 et les faces d'extrémité de chaque ouverture 30. Comme on le voit sur la figure 2, chaque ressort 31 comporte des parties qui font saillie en dehors de l'ouverture 30 et qui sont appliquées contre les faces d'extrémité 33a et 34a des ouvertures 33 et 34 formées res- pectivement dans les plaques 23 et 24. Le flasque 4 et les sous plaques 13 sont pourvues d'ouver- tures 36, ou évidements, sur leurs parties radialement externes, au travers desquelles passent des broches d'arrêt 25 avec l'inter- position d'espaces circonférentiels (voir la figure 3). Des garni- tures 38 sont fixées à des plaques d'amortissement 37 qui sont fixées sur la partie radialement externe de la plaque d'embrayage 24. Les garnitures 38 sont disposées en regard du volant (non re- présenté) d'un moteur et d'une plaque de pression (non eprésen- tée) près du bottier d'embrayage. Le fonctionnement est le suivant. Afin de transmettre la force de rotation d'un moteur à des arbres de commande de volant, la garniture 38 du disque est appliquée sur le volant de manière que la force ou le couple soit transmis aux arbres de commande par l'intermédiaire de l'arbre d'embrayage engagé sur l'arbre cannelé 1. Cependant, afin de simplifier les explications, on dé- crira ci-après le fonctionnement comme si le couple était trans- mis aux garnitures 38 à partir de l'arbre cannelé 1. Etant donné que les sous-plaques 13 sont reliées aux plaques de retenue et d'embrayage 23 et 24, par l'intermédiaire des forts seconds res- sorts 27, le premier ressort 18 est comprimé pendant l'opération initiale de torsion. Un couple le long d'une flèche A, venant charger le moyeu cannelé 1, est transmis aux garnitures 38, par l'intermédiaire du flasque intérieur 3, du premier ressort 18, des sous-plaques 13, des seconds ressorts 27, de la plaque d'em- brayage 24 et des plaques d'amortissement 37. Etant donné que le premier ressort 18 est de faible force et souple, le taux d'augmen- ?500092 tation du couple de torsion T, par rapport à l'augmentation de l'angle de torsion D est petit comme on peut le voir sur la courbe T1 à la figure 4. Lorsque l'angle de torsion D atteint une valeur 21, les espaces 7 de la figure 3, entre la denture extérieure 5 et la denture interne 6, diminuent jusqu'à la valeur nulle (0), et la denture 5 vient au contact de la denture 6, de manière que le flasque interne 3 soit engagé fixement avec le flasque externe 4 et les sous-plaques 13. Les flasques 3 et 4 et les sous-plaques 13 se déplacent ensuite ensembles et les seconds ressorts 27 commencent à être comprimés (courbe T2, Figure 4). Lorsque le flasque extérieur 4 tourne ensuite selon un angle de &2 les es- paces 32 diminuent jusqu'à devenir nuls et les faces d'extrémité a des ouvertures viennent au contact des extrémités des troi- sièmes ressorts 31, par conséquent, les troisièmes ressorts com- mencent à être comprimés. Lorsque le flasque 4 tourne d'un angle de '3, les broches d'arrêt 25 viennent au contact des faces d'ex- trémité 36a des ouvertures 36, de manière que tous les éléments du disque soient reliés intégralement les uns aux autres, et que l'angle de torsion atteigne une valeur maximale. Un premier couple d'hysteresis est provoqué par la friction entre les sous-plaques 13 et le flasque intérieur 3. Des second et troisième couples d'hysteresis sont provoqués par la friction entre les sous-plaques 13 et la plaque d'embrayage 24 et la plaque de retenue 23. Le second couple d'hysteresis commence à se produire dans la première zone du second fonctionnement du couple T2. Lorsque l'angle de torsion diminue à partir de sa valeur maximale, le couple de tor- sion diminue comme on peut le voir sur les courbes T', TI2'T * sur la figure 4. Etant donné que le premier couple d'hysteresis est très faible, les deux types de couples T'1, T'1 sont illustres par la même courbe sur la figure 4. La moitié droite de la figure 4 représente la courbe caractéristique lorsque l'angle change dans la zone moins (négative). Selon l'invention et comme cécrit ci-dessus, un flasque ra- dial du moyeu cannelé 1 est divisé en un flasque interne 3, sur le moyeu 1 et un flasque externe 4, les flasques 3 et 4 étant en prise l'un sur l'autre, avec l'interposition entre eux d'espaces circonférentiels 7 et 7'. Les sous-plaques 13 sont fixées sur les deux côtés du flasque 4. Le faible ressort de torsion 18 est dis- posé dans les ouvertures 17 et 19 qui correspondent axialement et qui sont forméesdans les sous-plaques 13 et le flasque interne 3. Les sous-plaques 13 sont appliquées sur les deux faces du flasque 3. Les faces axialement à l'extérieur, opposées au flasque 3 des sous-plaques 13 sont disposées en regard de la plaque de retenue 23 et de la plaque d'embrayage 24, les éléments de friction 22 étant disposés entre elles. Les parties extérieures des plaques d'embrayage et de retenue 24 et 23, supportées par le moyeu 1, sont reliées par les broches d'arrêt 25 afin de s'appliquer sur les éléments de friction 22. Les forts ressorts de torsion 27 et 31 sont disposés dans les ouvertures 26, 28, 29, 3 et 34, en corres- pondance axiale et qui sont formées dans la plaque de retenue 23 et dans la plaque d'embrayage 24. Par conséquent, il n'est pas né- cessaire de former des espaces correspondants, au premier angle de torsion 01, aux deux extrémités circonférentielles des ouver- tures 26 des seconds ressorts, pour pouvoir réduire la longueur circonférentielle de chaque ouverture 26. Par ailleurs, les espaces 32 et 32' pour les troisièmes ressorts 31 correspondent à la dif- férence 02 entre la valeur 1+ &2 àlaquelle commence la troisième torsion et la valeur à1d laquelle commence la seconde torsion. De même, les espaces pour les broches d'arrêt 25 correspondent à la différence entre l'angle de torsion maximal ( 1 + 3) et le premier angle de torsion (En). Par conséquent, la longueur circonféren- tielle totale des ouvertures formées dans le flasque extérieur 4, peut être réduite et on peut obtenir suffisamment d'espaces pour les ressorts. Il en résulte que la résistance du flasque peut être augmentée de façon remarquable et que la capacité de transmission de couple peut être accrue. Par ailleurs, lorsque le premier ressort 18 est comprimé de façon que la longueur correspondant au premier angle de torsion a, soit la plus courte possible, on peut choisir pour le premier ressort 18, les caractéristiques les plus désirables sans tenir compte des longues compressions. On peut de même, dans une large mesure, empêcher une usure et un endommagement du premier ressort. En conclusion, selon cette invention, on peut obtenir des espaces suffisants pour les ressorts de torsion sans réduire la résistance du flasque de manière à pouvoir augmenter l'angle de torsion maxi- mal. De même 1'hysteresis peut être modifié. Dans une variante selon cette invention on peut utiliser des ressorts très forts comme derniers ressorts, c'est-à-dire comme ?5O009? troisièmes ressorts 31, de manière à éliminer les broches d'arrêt. Des ouvertures pour les broches d'arrêt 25 peuvent être formées dans les bords des ouvertures 26 et 30. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 8 1500092 REVENDICATIONS 1.- Disque d'embrayage caractérisé en ce qu'il comprend: un moyeu cannelé (1); un flasque interne (3) en saillie radiale à partir de la périphérie extérieure du moyeu; un flasque externe (4) disposé autour du flasque interne et en prise avec ce dernier, avec interposition d'un espace circonférentiel entre ces deux flasques; une paire de sous-plaques (13) fixées aux deux faces latérales du flasque externe, des parties radialement internes des sous-plaques étant appliquées sur les deux faces du flasque in- terne; un faible ressort de torsion (18) disposé dans des ouver- tures (17, 19) en correspondance axiale, formées dans les sous- plaques (13) et dans le flasque interne (3); une plaque de rete- nue (23) et une plaque d'embrayage (24) disposées en regard des faces axialement externes des sous-plaques à l'opposé du flasque avec l'interposition des garnitures de friction (22), ladite plaque de retenue et la plaque d'embrayage étant reliées par des broches (25) de façon à appliquer une pression contre les éléments de friction et étant supportées par le moyeu et de forts ressorts de torsion (27, 31) étant disposés dans des ouvertures (26, 28, 29, 30, 33, 34) formées dans le flasque externe, dans la plaque de retenue et également dans la plaque d'embrayage. 2.- Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que certaines des ouvertures prévues dans le flasque externe (4) pour recevoir les forts ressorts sont circonférentiellement plus longues que celles ménagées dans la plaque de retenue (23) et dans la plaque d'embrayage (24). 3.- Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flasque interne comporte une denture ex- térieure (5) et le flasque externe est pourvu d'une denture inté- rieure (6), ces dentures étant en prise l'une sur l'autre, les espaces circonférentiels correspondant au premier angle de torsion étant interposés entre ces dentures.