Brevet FR2507720A1 — publié le 19821217

La présente invention se rapporte aux disques de sor- tie d'embrayages à friction et concerne plus particulière- ment, bien que non exclusivnent, les embrayages à friction pour véhicules automobiles. Dans les disques de sortie d'embrayages à friction, il est habituel que les garnitures de friction soient mon- tées rotatives sur un moyeu et que des ressorts exercent leur action entre le moyeu et le support des garnitures de friction pour résister à cette rotation Par ailleurs, il est connu, par le brevet britannique No 1 167 749, d'équiper un disque de sortie d'embrayage de ressorts de torsion amor- tisseurs à faible raideur pour amortir les oscillations sous faible charge afin d'éliminer les claquements de la boite de vitesses sous charge nulle, ainsi que de ressorts plus rai- des pour amortir les oscillations en charge. Un inconvénient de ce type de disque de sortie d'em- brayage consiste en ce que, si un véhicule est en charge, c'est-à-dire que le conducteur a le pied sur l'accélérateur, et qu'ensuite l'accélérateur est relâché, la transmission du couple entre la garniture de friction et le moyeu change brusquement de sens, c'est-à-dire qu'elle s'inverse, et le disque passe à un mode d&entraînement du moteur par les roues Ceci provoque un cognement parce que les ressorts pour couples faibles destinés à éliminer par amortissement les claquements de la boite de vitesses ne sont pas en mesu- re d'amortir le brusque changement de sens du couple fort et, dans ce cas, le centre de l'embrayage cogne lorsqu'il vient buter contre la butée de sens inverse Il existe donc deux exigences contradictoires: (a) on doit prévoir des ressorts à faible couple pour éliminer le claquement de la boîte de vitesses sous charge nulle, et (b) le fait qu'il est souhaitable de ne pas avoir un centre d'embrayage libre dans les conditions d'entraînement du moteur par les roues. Dans les demandes-de brevets français Nos 2 044 397 et 2 050 568, il est décrit un mécanisme de verrouillage qui répond à la force centrifuge et qui court-circuite les res- sorts d'amortissement des couples faibles dans les condi- tions d'entraînement du moteur par les roues Les disques d'embrayage décrits dans ces deux demandes, sont d'une cons- truction très compliquée L'invention vise à réaliser un disque de sortie d'embrayage qui ait pour effet de court- circuiter les ressorts d'amortissement des couples faibles dans les conditions d'entra nement du moteur par les roues mais qui soit d'une construction simple. Pour cela, l'invention a pour objet un disque d'em- brayage à friction, du type comprenant deux-parties coaxia- les capables de décrire une rotation relative angulaire li- mitée, des ressorts alignés circonférentiellement qui ten- dent à résister à la rotation relative entre ces deux par- ties, et des moyens de verrouillage qui exercent leur action entre lesdites parties coaxiales et peuvent entrer en action pour les rendre solidaires en rotation, ces moyens de ver- rouillage étant sollicités élastiquement vers une position inactive et pouvant se déplacer en surmontant la sollicita- tion élastique pour verrouiller les deux parties en les ren- dant solidaires en rotation au-dessus d'une vitesse de rota- tion prédéterminée du disque d'embrayage, ce disque étant caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage sont constitués par une masselotte qui est logée dans des ouver- tures alignées ménagées dans les deux parties du disque de manière à permettre ladite rotation angulaire rotative et qui peut se déplacer radialement vers l'extérieur dans les- dites ouvertures en surmontant ladite sollicitation élasti- que pour rendre les deux parties du disque d'embrayage soli- daires en rotation. De préférence les ressorts alignés circonférentielle- ment qui résistent à la rotation-relative entre lesdites parties du disque sont situés radialement à l'intérieur par rapport aux moyens de verrouillage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig 1 est une vue en élévation d'un disque d'em- brayage suivant l'invention prise dans le sens de la flèche A de la Fig 2, cette figure montrant également le disque d'embrayage arraché dans un quadrant, dans lequel une pla- que latérale a été supprimée; la Fig 2 est une coupe prise suivant la ligne A-A de la Fig 1; la Fig 3 est une coupe prise suivant la ligne B-B de la Fig 2; la Fig 4 est un graphique représentant la variation du couple en fonction de la rotation de la garniture de fric- tion autour du moyeu. Sur les Fig 1 à 3, on a représenté un embrayage à friction pour véhicule automobile comprenant deux garnitures de friction annulaires 11 montées sur une plaque 12 formant un support de garnitures de friction annulaire coaxiale La plaque support 12 est montée sur un moyeu coaxial 10 et est libre de tourner autour du moyeu 10 avec interposition d'une bague 13 De part et d'autre de la plaque support 12 sont placées deux plaques latérales coaxiales 14 et 15, qui sont toutes deux capables de tourner relativement au moyeu 10 et & la plaque support 12. Deux ressorts amortisseurs auxiliaires 16 sont logés dans des fenêtres de logement de ressorts alignés 17 ména- gées dans la plaque support de garnitures 12-et dans les plaques latérales 14 et 15 pour résister à la rotation ro- tative entre la plaque support et les plaques latérales. Les ressorts 16 sont situés sur deux cotés diamétralement opposés du disque d'embrayage. Deux plaques de retenue annulaires coaxiales 18 et 19 sont disposées respectivement sur les côtés extérieurs des plaques latérales 14 et 15 (extérieurs par rapport à la pla- que support de garnitures 12) Les deux plaques de retenue sont rigidement solidaires du moyeu 10 en rotation et sont maintenues axialement en position par des circlips 21 Des rondelles de friction 22 sont placées entre les deux pla- ques latérales 14, 15 et les plaques de retenue 18, 19 qui leur sont respectivement adjacentes Une rondelle 23 est placée entre la plaque de retenue 19 et le circlip 21 t cor- respondant à cette plaque. Quatre ressorts amortisseurs principaux 25 sont montés dans des jeux de fenêtres 26 de logement des ressorts qui sont ménagées & intervalles angulaires égaux dans les pla- ques 12, 14, 15, 18 et-19, et alignées les unes sur les au- tres, pour résister à la rotation relative entre les plaques de retenue et les autres plaques 12, 14 et 15, sur au moins une partie de la plage de rotation Les ressorts de torsion 25 sont maintenus sans jeu par les fenêtres 26 ' des plaques 18 et 19, et ils sont maintenus sans jeu par les fenêtres 26 A des plaques latérales 14 et 15 et avec un léger jeu cir- conférentiel par les autres fenêtres 26 B des plaques latéra- les 14 et 15 Les ressorts 25 sont tous maintenus avec jeu circonférentiel par les fenêtres 26 " de la plaque support de garniture Le jeu P dans le sens de la marche avant sur deux des ressorts 26 est de 12 et, sur les deux autres res- sorts 26, le jeu avant P 2 est de 14,5 Le jeu P 3 dans le sens de la marche arrière est de 8 . Quatre masselottes 28 sont maintenues dans des ouver- tures 29 formées à intervalles égaux dans la plaque support de garnitures 12 Les ouvertures 29 sont intercalées circon- férentiellement entre les fenêtres 26 " de la plaque support de garnitures, et elles sont situées radialement à ltexté- rieur des ressorts 16; elles sont allongées radialement, de telle manière que les masselottes 28 sont libres de se déplacer radialement dans ces ouvertures 29 Chaque ouvertu- re 29 est alignée avec des ouvertures 31 ménagées dans les plaques latérales 14 et 15 Les ouvertures 31 présentent ap- proximativement la forme d'un L, la base du L étant située radialement à l'intérieur, de sorte que chaque ouverture comprend une partie circonférentielle 32 et une partie ra- diale 33 Chaque partie radiale 33 est située dans la même position radiale que l'ouverture 29 correspondante, et un fil métallique 34 formant ressort est fixé à cette partie radiale pour résister à l'engagement de la masselotte 28 correspondante dans la partie radiale 33 Le fil 34 est fi- xé par une première extrémité 36, et son extrémité opposée est logée dans une fente de dégagement 37 de façon à permet- tre au fil de s'incurver dans sa région centrale Lorsque le disque d'embrayage est dans sa position de repos repré- sentée sur les Fig 1 et 3, les ouvertures radiales 29 de la plaque support de garnitures 12 recouvrent partiellement les ouvertures 31 des plaques 14 et 15 et sont en coinciden- ce avec la base du L des ouvertures 31, de sorte que la ro- tation vers l'avant de la plaque support de garnitures 12 par rapport au moyeu 10 place les ouvertures 29 en parfait alignement avec la partie radiale 33 des ouvertures 31 Ceci permet aux masselottes 28 de s'engager dans cette partie ra- diale en surmontant la sollicitation du ressort 34 et de rendre les plaques 12, 14 et 15 solidaires en rotation. Les masselottes sont retenues dans les ouvertures 29 et 31 par les plaques de retenue 18 et 19. On se reportera maintenant à la Fig 4 Lorsque le moyeu 10 est maintenu fixe et que les garnitures de friction 11 sont entra nées en rotation dans le sens de la flèche B, l'embrayage fonctionne de la façon suivante: (a) Les deux plaques latérales 14 et 15 sont maintenues fi- xes par rapport aux plaques de retenue 18 et 19 par les res- sorts 25 qui sont montés sans jeu dans les fenêtres 26 A des plaques latérales La plaque support de garnitures 12 tour- ne donc dans le sens des aiguilles d'une montre en surmon- tant la résistance des deux ressorts auxiliaires 16 Pendant que la plaque support de garnitures 12 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, les massélottes 28 situées à l'extrémité radialement intérieure des ouvertures 29 sont également entrainées en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre le long de la partie circonfèrentielle 32 des ouvertures 31 Dans le cas particulier représenté, on a for- mé une légère rampe dans les ouvertures 31, mais cette ram- pe n'est pas nécessaire. (b) Après une rotation de 120 dans le sens des aiguilles d'une montre, le jeu P existant entre les fenêtres 26 " de la plaque support de garnitures et les ressorts 25 est re- pris, et les masselottes 28 sont amenées par les ouvertures 29 dans la partie radiale 33 des ouvertures des plaques la- térales 14 et 15 Ceci est représenté par le point T de la courbe. (c) La poursuite de la rotation de la plaque support de gar- nitures 12 dans le sens des aiguilles d'une montre a pour effet que les ressorts 25 se compriment pour résister à la rotation rotative Si, à ce stade, la vitesse de rotation du disque d'embrayage est suffisante pour que la force cen- trifuge qui s'exerce sur chaque masselotte 28 surmonte la force des ressorts 34, les masselottes s'engagent dans la partie terminale radialement extérieure des ouvertures 29 et 31, en rendant ainsi les plaques 12, 14 et 15 solidaires en rotation La poursuite du mouvement dans le sens des ai- guilles d'une montre se traduit par le fait que les ressorts 25 sont mis en action pour résister à la rotation L'ampli- tude totale du mouvement est limitée par l'arrivée des spi- res des ressorts 25 en appui les unes sur les autres (ligne Y sur la courbe). (d) Si la charge exercée sur les garnitures de l'embrayage s'inverse brusquement (ligne Y sur la courbe), les plaques latérales 14 et 15 sont verrouillées relativement au sup- port de garnitures 12 par suite de la grande vitesse de ro- tation de l'embrayage, et les ressorts 16 sont court-cir- cuités et les ressorts 25 comprimés au cours du mouvement de retour à + 120 Ceci résulte du fait que les ressorts 25 sont maintenant comprimes par le mouvement relatif entre les plaques latérales 14 et 15 et les plaques de retenue 18 et 19 (voir Fig 4 ligne X). (e) Si la charge exercée sur le disque d'embrayage stinver- se lentement, les ressorts 25 sont lentement soulagés, et la vitesse de rotation de l'embrayage décrolt jusqu'à ce que les masselottes 28 soient ramenées à leur position inac- tive par les ressorts 34 Le disque d'embrayage effectue alors le processus inverse de celui décrit plus haut en sur- montant la force des ressorts 17 jusqu'à ce que, dans le mode d'entratnement du moteur par les roues, le jeu P 3 ait été rattrapé dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre (point T 2 de la courbe) On peut donner au jeu P 3 n'importe quelle valeur voulue, suivant la courbe à ob- tenir Ensuite, le ressort 25 entre en action comme précé- demment (ligne Y 2). Les rondelles de friction 22 n'entrent en action que lorsque les plaques latérales 14 et 15 se déplacent par rap- port aux plaques de retenue 18 et 19, c'est-à-dire pendant la dernière partie de la rotation Il n'y a donc pas d'amor- tissement par friction lorsque les ressorts 16 de faible couple sont en action. Bien que le disque de sortie d'embrayage ait été dé- crit dans une réalisation dans laquelle les ouvertures en forme de L sont ménagées dans les plaques latérales 14,et 15 et les ouvertures radiales dans la plaque support de garni- tures 12, on pourrait utiliser une situation inverse (non représentée), c'est-à-dire dans laquelle les ouvertures en forme de L sont ménagées dans la plaque support de garnitu- res etc Par ailleurs, il serait possible de placer les res- sorts amortisseurs auxiliaires 16 à l'intérieur des ressorts amortisseurs principaux 25, de manière que les ressorts 16 et.25 soient concentriques entre eux. REVEND I CAT IONS 1 Disque-de sortie d'embrayage à friction, du type comprenant deux parties coaxiales capables de décrire une rotation angulaire relative limitée, des ressorts alignés circonférentiellement qui ont pour fonction de résister à la rotation relative entre ces parties, et des moyens de verrouillage qui exercent leur action entre lesdites parties et peuvent entrer en action pour rendre ces parties solidai- res en rotation, ces moyens de verrouillage étant sollicités élastiquement vers une position inactive et pouvant se dé- placer en-surmontant la sollicitation élastique pour ver- rouiller les deux parties en les rendant solidaires en rota- tion au-dessus d'une vitesse de rotation prédéterminée du disque d'embrayage, ce disque étant caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage sont constitués par une mas- selotte ( 28) qui est logée dans des ouvertures ( 29, 31) ali- gnées ménagées dans les deux parties { 12, 14-15) du disque de manière à permettre ladite rotation relative et qui peut se déplacer radialement vers l'textérieur dans lesdites ou- vertures en surmontant ladite sollicitation élastique pour rendre les deux parties du disque solidaires en rotation. 2 Disque de sortie d'embrayage à friction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque masselotte ( 28) est logée dans une ouverture ( 29) allongée radialement ménagée dans une ( 12) desdites parties du disque, et en ce que l'ouverture ( 31) de l'autre partie ( 14- 15) du disque qui est alignée sur la première comprend une ouverture présen- tant à peu près la forme d'un L et comportant une partie ( 33) allongée radialement et une partie ( 32) allongée cir- conférentiellement, les moyens de verrouillage étant actifs lorsque la région allongée radialement ménagée dans ladite autre partie ( 14-15) coincide avec l'ouverture radiale ( 29) de la première partie ( 12) du disque. 3 Disque de sortie d'embrayage à friction suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture ( 29) allongée radialement est ménagée dans un support de garni- tures de friction ( 12) qui constitue l'une desdites parties du disque, et en ce que l'ouverture ( 31) en forme de L est formée dans des plaques latérales ( 14, 15) situées de part et d'autre du support de garnitures de friction ( 12). 4 Disque de sortie d'embrayage à friction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend quatre masselottes ( 28) espacées à in- tervalles angulaires autour du disque. 5 Disque de sortie d'-embrayage à friction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masselotte ( 28) est ramenée à sa position inac- tive par un fil métallique formant ressort ( 34) fixé à l'une des deux parties ( 12, 14-15) du disque d'embrayage, une ex- trémité ( 36) du fil étant fixée à cette partie du disque et l'autre extrémité du fil flottant dans une fente ( 37) ména- gée dans lesdites parties du disque, de sorte que cette au- tre extrémité est libre de se déplacer lorsque le fil for- mant ressort s'incurve dans sa partie centrale. 6 Disque de sortie d'embrayage à friction suivant ltune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les ressorts alignés circonférentiellement qui ré- sistent à la rotation relative entre lesdites parties du disque sont situés radialement à l'intérieur par rapport aux moyens de verrouillage ( 28 à 37).