Brevet FR2507269A1 — publié le 19821210

La présente invention se rapporte à un embrayage à friction, plus spécialement pour véhicules automobiles, comprenant un élément d'embrayage entraîné constitué par au moins un disque muni d'une garniture de friction qui peut être pressée contre une surface de friction portée par un élément d'embrayage d'entratnement,-tel que, par exemple, un volant, au moyen d'une plaque de pression qui est assemblée à ltélé- ment d'entraînement de manière à en 9 tre solidaire enrotation mais à être axialement mobile par rapport à lui, un carter d'embrayage rigidement assemblé à l'élément d'entraînement, des poids centrifuges ou masselottes qui sont disposés entre le carter d'embrayage et la plaque de pression et qui intera- gissent avec cette dernière pour faire varier la force de la pression qu'elle exerce contre le disque en fonction de la vi- tesse de rotation, et un mécanisme de débrayage qui agit entre le carter d'embrayage et la plaque de pression, et qui, lors- qu'il est actionné, permet un déplacement axial de la plaque de pression dans une direction qui l'éloigne du disque. -> Des embrayages centrifuges de ce type sont utilisés en combinaison avec des transmissions à changement de vitesse manuel ou automatique, par exemple, celles qui sont construi- tes suivant les mêmes principes qu'une transmission manuelle classique mais dans lesquelles le changement de rapport est, par contre, effectué par des moyens électromagnétiques Dans un embrayage centrifuge courant du genre ci-dessus décrit, les masselottes sont portées par des leviers montés pivotants dans le carter d'embrayage et rappelés par des ressorts vers une po- sition rétractée Lorsque la vitesse du moteur s'accrolt, ces leviers sont basculés hors de cette position, rapprochent la plaque de pression de plus en plus du disque et pressent ce dernier fermement contre le volant lorsque la vitesse de fonc- tionnement a été atteinte Pour le changement de rapport, une butée de débrayage est pressée contre les leviers d'embrayage ce qui tire la plaque de pression et l'éloigne du disque d'em- brayage. Un embrayage centrifuge construit et fonctionnant de cette manière présente un certain nombre d'inconvénients importants Il ne fournit une pleine force d'embrayage qu'a- près avoir atteint une vitesse de rotation approchant les 1500 tr/mn, ce qui rend impossible d'utiliser les faibles vi- tesses du moteur qui assurent le meilleur rendement du combus- tible Aux vitesses plus élevées du moteur, de très grandes forces de débrayage sont nécessaires étant donné que le dé- brayage est effectué contre la force d'embrayage des masselot- tes Enfin, un mécanisme de blocage spécial est nécessaire pour permettre de faire démarrer le moteur en le poussant. La présente invention a pour but de réaliser un embrayage à friction du type décrit dans l'introduction, qui évite les inconvénients des constructions connues et présente, en outre, des avantages supplémentaires par rapport à ces constructions connues. Cette invention a donc un embrayage centrifuge dans lequel les masselottes sont constituées par des éléments mo- biles radialement disposés dans des espaces qui vont en se ré- trécissant radialement vers l'extérieur, comportent des élé- ments de paroi axialement mobiles en regard de la plaque de pression, sont repoussés par des ressorts en direction de cet- te plaque de pression et peuvent être déplacés dans la direc- tion opposée au moyen d'un mécanisme de débrayage. La construction selon l'invention permet le débra- yage aux grandes vitesses du moteur grâce à un élargissement des espaces contenant les masselottes, tel que la partie la plus étroite des espaces est plus large que les masselottes, ce qui supprime ainsi la force d'embrayage des masselottes. Le débrayage est effectué en écartant les éléments de paroi repoussés par les ressorts de la plaque de pression, ce qui signifie que la force d'embrayage n'a besoin que de dépasser la force des ressorts et est ainsi totalement indépendante de la vitesse du moteur Un embrayage avec une force de ressort constante, quelle que soit la vitesse du moteur, peut être ob- tenu de manière inverse en permettant aux éléments de paroi L 507269 de se déplacer suffisamment, dans la direction opposée, pour que la partie la plus large des espaces ait la même largeur que les masselottes, ou de telle sorte que des butées rigide- ment fixées aux éléments de paroi soient en contact direct avec la plaque de pression Ceci assure une pleine force d'em- brayage lors du fonctionnement à faible vitesse du moteur et supprime la nécessité de prévoir des moyens de blocage spé- ciaux pour permettre de faire démarrer le moteur en le pous- sant. Lorsque les éléments de paroi sont placés dans une position intermédiaire entre les positions extérieures, l'em- brayage est obtenu par l'action des masselottes lorsqu'elles sont progressivement pressées vers l'extérieur, a mesure que la vitesse du moteur s'accroît, dans les espaces qui vont en se rétrécissant. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, de modes de réa- lisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et repré- sentés #ux dessins annexés sur lesquels: la Fig 1 est une vue en bout d'un embrayage se- lon l'invention; la Fig 2 est une coupe longitudinale suivant la ligne II-II de la Fig 1, représentant le mécanisme de débraya- ge dans une première position; la Fig 3 est une coupe longitudinale correspon- dant à la Fig 2 représentant le mécanisme de débrayage dans une seconde position; la Fig 4 est une coupe longitudinale correspondant à la Fig 3 représentant le mécanisme de débrayage dans une troisième position; et la Fig 5 est une vue en coupe longitudinale cor- respondant à la Fig 2 représentant un embrayage selon l'inven- tion légèrement modifié. Sur les Figures, la référence 1 désigne un volant de moteur muni d'une couronne dentée de démarrage 2 Un carter d'embrayage 3 est fermement fixé par des vis sur ce volant Un p disque classique 4 muni d'une garniture de friction 5 est mon- té entre une surface de friction 6 du volant 1 et une surface de friction 7 d'une plaque de pression 8 qui est assemblée au volant 1 de manière à en 9 tre solidaire en rotation tout en é- tant axialement mobile par rapport à lui La plaque de pres- sion 8 est rappelée loin du volant par des ressorts 9 Le dis- que 4 comporte un moyeu 10 qui est accouplé par des cannelures à l'arbre d'entrée 11 d'une botte de vitesses. Entre le carter d'embrayage 3 et la plaque de pres- sion 8 est disposée une plaque 12 suspendue à trois bras d'em- brayage 13 lesquels sont, à leur tour, montés pivotants d'une manière connue sur le carter d'embrayage 3, les axes 14 de pi- votement des bras 13 étant fixés sur des vis de réglage 15 mu- nies d'écrous 16 Des ressorts de compression 17 sont montés entre le carter d'embrayage 3 et la plaque 12 et repoussent cette dernière en direction de la plaque de pression 8 Le dé- placement de la plaque 12 en direction ducarter d'embrayage 3 contre la force des ressorts 17 est obtenu en faisant pivo- ter les bras d'embrayage 13 en sens inverse des aiguilles d'une montre (en considérant les Fig 2 à 4), mouvement qui est pro- duit par le déplacement d'une butée de débrayage classique 18 montée sur un manchon (Fig 3 et 4) qui interagit avec une four- chette 19 d'embrayage. Dans les espaces 20 entre la plaque de pression 8 et la plaque 12 sont disposés des poids centrifuges ou masse- lottes 21 qui sont mobiles radialement Chacune des masselot- tes 21 est constituée par un premier cylindre métallique 22 et un second cylindre métallique 23 qui est plus court que le pre- mier sur lequel il est monté rotatif au moyen de roulement à aiguilles Le cylindre 23 est logé dans une rainure 24 formée dans la plaque de pression et le cylindre 22 forme des bouts d'arbre pour le cylindre 23 et repose sur les bords de la rai- nure 24 La profondeur de la rainure est, dans le présent cas, plus grande que la différence entre les rayons des cylindres de sorte que le cylindre extérieur peut tourner librement et que, lorsqu'il se déplace dans l'espace 20, il peut rouler sur un élément de paroi 25 sur la plaque 12 La paroi périphéri- que extérieure 26 de la plaque 12 se termine par une surface de butée 27. La fourchette d'embrayage 19 peut être commandée au moyen dtun vérin de commande 28, représenté sur les Fig 3 et 4, de sorte que l'embrayage peut être mis dans trois états de fonctionnement différents Dans un premier état, représen- té sur la Fig 2, les bras d'embrayage 13 ne sont pas influen- cés par l'action de la butée de débrayage (non représentée). Il en résulte que les ressorts 17 pressent, par l'intermédiai- re de la plaque 12 qui agit par sa surface de butée 27, la plaque de pression 8 contre le disque Dans cette position, l'embrayage fonctionne comme un embrayage monodisque à sec classique dans lequel une pression constante est exercée sur la plaque de pression. La Fig 3 représente l'embrayage dans une position dans laquelle les bras d'embrayage 13 ont légèrement pivoté en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la position de la Fig 2 Dans la position qu'occupe maintenant la plaque 12, la distance entre les éléments de paroi 25 et la plaque de pression 8 est telle que les ressorts 9 montés en- tre le volant et la plaque de pression, peuvent repousser cet- te dernière hors de son appui contre le disque aux vitesses de ralenti, lorsque les masselottes 21 sont dans leur position radialement intérieure Lorsque la vitesse de rotation s'ac- croit, les masselottes 21 sont progressivement repoussées vers l'extérieur et, par leur interaction avec les éléments de pa- roi 25, elles pressent la plaque de pression 8 contre le dis- que Lorsque la vitesse de fonctionnement et le plein embraya- ge ont été atteints, la force maximale exercée sur la plaque de pression est déterminée par les ressorts 17 Dans ce cas, il doit exister un intervalle, d'une part, entre les masselot- tes 21 et la paroi 26 et, d'autre part, entre la surface de butée 27 et la plaque de pression 8, comme indiqué par a et b sur la Fig 3, avant qu'un plein embrayage soit obtenu Ainsi, dans l'état représenté sur la Fig 3, l'embrayage fonctionne comme un embrayage centrifuge. Sur la Fig 4, les bras de débrayage ont de nou- veau pivoté légèrement en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la position représentée sur la Fig 3. Dans cette nouvelle position, la plaque 12 est en butée con- tre le carter d'embrayage 3; la plus petite largeur des es- paces 20 est alors plus grande que la largeur active des mas- selottes, c'est-à-dire qu'il existe un jeu c entre les masse- lottes 21 et les éléments de paroi 25 lorsque ces masselottes sont dans leur position radialement la plus extérieure Dans ce cas, l'embrayage fonctionne comme un embrayage classique à disque débrayé, la force de débrayage étant indépendante des ressorts 17. Sur la Fig 5 est représenté un mode de réalisation légèrement modifié de l'embrayage, dans le même état de fonc- tionr ment que celui représenté sur la Fig 2 Dans cette va- riante, la plaque 12 ne comporte pas d'élément jouant le r 8 le de la paroi 26 du mode de réalisation décrit ci-dessus Par contre, le carter d'embrayage 3 est replié radialement vers l'intérieur de sorte que sa portion de paroi 50 sert de butée de fin de course pour les masselottes dans leur position ra- dialement extérieure, c'est-à-dire dans la position corres- pondant à la Fig 4 Dans la position représentée sur la Fig 5, les parties extérieures 51 de la plaque 12 situées entre les masselottes sont directement en butée contre la plaque de pres- sion 8 Ces parties extérieures 51 remplissent ainsi la même fonction que les surfaces de butée 27 du mode de réalisation précédent En variante, la force de pression exercée par la plaque 12 sur la plaque de pression 8 peut etre transmise par les masselottes 21 lorsqu'elles sont dans leur position radia- lement la plus intérieure pour obtenir l'état de fonctionnement de la Fig 2 L'avantage du mode de réalisation de la Fig 5 par rapport au mode de réalisation des Fig 1 à 4 est que l'em- brayage est plus facile à équilibrer lorsque le carter d'em- brayage est utilisé comme butée de fin de course extérieures étant donné que ce carter 3 est fixé au volant 1 et n'est pas suspendu à des ressorts comme l'est la plaque 12. R E V E N D I C A T I O N S 1 Embrayage à friction, plus spécialement pour véhicules automobiles, comprenant un élément d'embrayage en- trainé, constitué par au moins un disque ( 4) muni d'une gar- niture de friction ( 5), qui peut être pressé contre une sur- face de friction ( 6) portée par un élément d'entrainement d'embrayage, tel par exemple qu'un volant ( 1), au moyen d'une plaque de pression ( 8) qui est solidaire en rotation de i'élé- ment d'entrainement mais est mobile axialement par rapport à lui, un carter d'embrayage ( 3) rigidement assemblé à l'élément d'entraînement, des masselottes mont 6 es entre le carter d'em- brayage et la plaque de pression et coopérant avec cette der- niëre pour faire varier la force de la pression qu'elle exerce contre le disque en fonction de la vitesse de rotation, et un mécanisme de débrayage ( 13) agissant entre le carter d'embraya- ge et la plaque de pression, et permettant, lorsqu'il est ac- tionné, un déplacement axial de la plaque de pression écartant celle-ci du disque, caractérisé en ce que les masselottes sont constituées par des éléments ( 21) mobiles radialement dispo- ses dans des espaces ( 20) qui vont en se rétrécissant radiale- ment vers l'extérieur, qui comportent des éléments de paroi ( 25) mobiles axialement, en regard de la plaque de pression, qui sont repoussés par des ressorts en direction de la plaque de pression et qui peuvent être déplacés dans la direction op- posée au moyen du mécanisme de débrayage ( 13). 2 Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de paroi ( 25) constituent des parties d'une plaque intermédiaire ( 12) montée entre la plaque de pression ( 8) et le carter d'embrayage ( 3) et sont inclinés en direction de la plaque de pression, et en ce que les masselottes ( 21) sont disposées dans les espaces ( 20) for- més entre les éléments de paroi et la plaque de pression. 3 Embrayage a friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque masselotte ( 21) est formée de deux éléments cylindriques ( 22, 23) montés concentriquement et rotatifs l'un par rapport à l'autre, l'élément cylindrique intérieur ( 22) ayant une plus grande dimension axiale que l'élément cylindrique extérieur ( 23) et reposant sur les bords d'une rainure radiale ( 24) qui est formée dans la plaque de pression, et dont la profondeur est supérieure à la différen- ce entre les rayons des éléments cylindriques, l'élément cy- lindrique extérieur étant directement en regard de l'élément de paroi ( 25). 4 Embrayage à friction selon l'une des revendica- tions 2 et 3, caractérisé'en ce que la plaque intermédiaire ( 12) comporte des surfaces de butée ( 27) qui font face à la plaque de pression ( 8) et peut tre déplacée axialement au moyen du mécanisme de débrayage ( 13) entre une première posi- tion dans laquelle des ressorts de compression ( 27) disposés entre le carter d'embrayage ( 3) et la plaque intermédiaire ( 12) pressent, par l'intermédiaire des surfaces de butée, la plaque de pression contre le disque ( 4); une seconde position dans laquelle les ressorts de compression pressent, par l'intermé- diaire des éléments de paroi ( 25) et des masselottes ( 21), la plaque de pression contre le disque; et une troisième posi- tion dans laquelle les éléments de paroi sont déplacés suffi- samment loin des masselottes pour que la plaque de pression ( 8) puisse 9 tre éloignée du disque, quelle que soit la vitesse de rotation. 5 Embrayage à friction selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le carter d'embrayage ( 3) forme une butée de fin de course qui détermine la position ra- diale la plus extérieure des masselottes ( 21).