Brevet FR2509400A1 — publié le 19830114

La présente invention concerne des disques d'embraya- ae, du type connu par exemple d'après le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le N O 3 203 205 De tels disques d'embrayage comportent deux disques latéraux reliés en étant bloqués contre toute rotation à un moyeu, et un disque porte- aarnitures monté entre ces disqueslatéraux et pouvant tour- ner de façon limitée par rapport au moyeu, la force de rap- pel d'accumulateurs d'énergie agissant entre le disque por- te-garnitures et au moins l'un des disques latéraux s'exer- çant au moins sur des plages partielles du jeu de rotation. De tels disquoed'embrayage se caractérisent notamment par un couple transmissible très élevé, et ce pour des dimen- sions relativement faibles Cependant étant donné qu'il est souhaitable dans de nombreux cas de n'appliquer le cou- ple maximal transmissible qu'à partir d'un angle de rota- tion déterminé, tandis qu'une résistance à la rotation re- lativement faible doit agir de façon prépondérante sur une première plage de rotation, il est déjà connu d'après la demande de brevet allemand déposée sous le N O 24 36 288, d' équiper les disques d'embrayage possédant la constitution indiquée précédemment, d'un dispositif de friction en char-, ge prévu entre les deux disqueslatéraux reliés rigidement au moyeu Ce dispositif de friction en charge est constitué par au moins un disque de friction en charge ainsi que par un dispositif de friction et d'accumulateurs d'énergie agis- sant suivant la direction circonférentielle entre les dis- ques latéraux et le disque de friction en charge sur des pla- ges partielles du jeu de rotation Grâce à ces dispositions en partant d'une position neutre un amortissement rela- tivement doux agit tout d'abord et, à partir d'une plage de rotation déterminée, le dispositif de friction en charge, qui se caractérise en créant un amortissement nettement plus intense, devient actif. La présente invention a pour but de monter d'une ma- nière particulièrement simple un dispositif de friction en charge, sur des disques d'embrayage de tout type de construc- tion connu d'après le brevet américain mentionné précédem- ment, et ce également avec possibilité de monter en cas de besoin un dispositif de friction en charge sur un dispositif existant déjà, sans dépense élevée et notamment sans dépen- se importante du point de vue outillage et montage En ou- tre les gammes d'application doivent être accrues et les possibilités de modificationsen rapport avec les caractéris- tiques d'amortissement pouvant être obtenues doivent être multipliées Ceci est obtenu conformément à l'invention grâ- ce au fait que dans le cas d'un disque d'embrayage du type indiqué plus haut, le disque de friction en charge et éven- tuellement également son dispositif de friction sont montés en dehors de l'espace de construction axial qui est enserré. les deux disques latéraux reliés avec blocage en rotation au moyeu De ce fait on peut équiper en cas de besoin, d' une manière particulièrement simple, un disque d'embraya- ge du type indiqué plus haut avec un dispositif de fric- tion en charge, sans modifier les pièces essentielles du disque d'embrayage, ce qui, outre le fait de présenter une grande souplesse d'utilisation, simplifie également le système de support et réduit le coût de fabrication En ou- tre le disque d'embrayage peut être réalisé avec une dimen- sion relativement étroite suivant la direction axiale. L'une des possibilités de réalisation conformément - à l'invention réside dans le fait que le disque de friction en charge et le dispositif de friction sont montés sur 1 ' une des faces du disque d'embrayage, le disque de friction en charge muni de son dispositif de friction étant relié au disque latéral, auquel il est associé. Pour différents cas d'utilisations il peut être avantageux de prévoir sur chaque face du disque d'embraya- ge en dehors de l'espace axial de construction des dis- ques latéraux un dispositif de friction en charge, c'est- à-dire un disque de friction en charge ainsi que, éventuel- lement, un dispositif respectif de friction, qui sont reliés à celui des disques latéraux, auxquels ils sont associés Les deux dispositifs de friction en charge peuvent agir parallè- lement entre eux ou bien indépendamment l'un de l'autre et sur des plages de rotation différentes du disque porte-garni- ture par rapport au Kdisques latéraux. Il peut être avantageux que le disque porte-garni- tureset le disque de friction en charge soient reliés en- tre eux par l'intermédiaire de bras en console, qui sont prévus au moins sur l'un des disques, à savoir le disque porte-aarnituresou le disque de friction en charge et qui qui enserrent suivant la direction axiale le disque laté- ral relié rigidement au moyeu, le dispositif de friction du dispositif de friction en charge ainsi que le disposi- tif de friction éventuellement présent, monté sur la face correspondante du disque porte-garnitureset agissant sui- vant le trajet de transmission de force entre le disque porte-garnitures et le moyeu Il peut être avantageux que les bras en console soient réalisés d'un seul tenant avec un autre disque relié au disque portegarnitures,tel que par exemple un disque renforçateur, lesdits bras en conso- le pouvant être constitués par des languettes repliées du disque renforçateur et pouvant être amenés en prise avec le disque de friction en charge Alors les bras en conso- le peuvent être disposés, de façon appropriée, radialement à l'extérieur du disque latéral correspondant et s'engager dans des évidements du disque de friction en charge, qui s'étendent suivant la direction circonférentielle sur une distance plus importante que les bras en console, et ce de telle manièreque ces derniers font tourner le disque de friction en charge par rapport au moyeu au début de la pla- ge de rotation correspondant à la mise en action du dispo- sitif de friction en charge. On obtient une forme de réalisation particulièrement avantageuse lorsque le disque de friction en charge lui-même constitue le composant du dispositif de friction en charge, ayant une action élastique suivant la direction axiale, pour l'obtention d'une force de compression suivant la direction axiale, afin de produire de ce fait un frottement correspon- dant Ce disque de friction en charge peut être bloqué au ni- veau de sa partie intérieuredu point de vue radial,par disque d'appui l'entourant radialement et fixé sur le moyeu, et ce à l'encontre de sa direction de force, de sorte que le dis- que de friction en charge est pressé élastiquement, par ses zones extérieures du point de vue radial, contre des zones,extérieures du point de vue radial, du disque la- téral correspondant, une garniture de frottement ou de glissement étant prévue sur les zones, extérieures du point de vue radial, correspondantesentre le disque latéral et le disque de friction en charge De façon appropriée cette garniture de friction ou cette garniture de glissement est formée par différentes sections en forme de segments. Dans de nombreux cas d'utilisation il peut être approprié de prévoir la garniture de friction ou de glissement entre le disque de friction en charge et le disque d'appui,c'est-à-dire à l'intérieur du point de vue radial Dans de nombreux cas d'utilisation il peut en outre être approprié d'installer cette garniture de friction, prévue intérieurementdu point de vue radial en supplément de la garniture de friction prévue extérieu- -rement du point de vue radial De même cette garniture de friction prévue intérieurement du point de vue radial peut être éventuellement formée par des segments indivi- duels. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 représente une vue de face du disque d'embrayage conforme à l'invention; la figure 2 montre une coupe prise suivant la li- gne II-II de la figure 1; et la figure 3 représente un diagramme de variation du couple de rotation en fonction de l'angle de rotation dans le cas de la rotation des garnitures de friction du disque d'embrayage par rapport au moyeu. Le disque d'embrayage possède un moyeu 1, sur les épaulements de support 2 duquel sont articulés deux dis- ques latéraux 3, 4, avec blocage contre toute rotation. Entre les disques latéraux 3,4 sont prévus le disque 6 portant les garnitures 5 ainsi qu'un disque renforçateur 7 qui est rivé sur le disque 6, et un dispositif de friction 8, qui est actif par l'intermédiaire du jeu de rotation possi- ble entre le disque porte-aarnitures 6 et le moyeu 1 Le dis- positif de friction 8 est constitué par une rondelle ondulée 9, un disque d'appui 10 et une garniture de friction 11 sur ure face du disque porte-garnitures,et par une autre garnitu- re de friction 12 et un autre disque d'appui 13 sur l'autre face du disaue porte-carnitures 6 Un dispositif de friction en charge 14 est prévu axialement en dehors de l'espace axial de construction enserré par les disques latéraux 3 et 4, sur la face de droite vue du point de vue de l'observateur - du disque d'embrayade et est associé au disque latéral 4. Le dispositif de friction en charge 14 est constitué par le disque de friction en charge 15 et par le dispositif de friction 16 Le disque de friction en charge 15 travaille en outre en coopération avec des accumulateurs d'énergie 17. Le disque de friction en charge 15 est un composant élastique monté sous précontrainte et qui posséderait la forme 15 a, dans son état détendu Le disque de friction en charae est enserré suivant la direction axiale par un dis- que de serrage en forme d'assiette la, qui est rivé à la collerette de support 2 et charge, sous l'effet de sa pré- contrainte, les garnitures de friction 16 situées sur le disque latéral 4. Le disque renforçateur 7 comporte des bras en conso- le 18, qui sont réalisés d'un seul tenant par moulage à par- tir dudit disaue et enserrent suivant la direction axiale les parties 9, 10 et 11 du dispositif de friction ainsi que le disque latéral 4 et les Garnitures de friction 16 et qui s'engagent dans un évidement 19 du disque de friction en charge. Des ressorts 20 sont prévus dans des ouvertures de taille identique du cdisque opposé ainsi que du disque porte-aarnitures 6 et du disque renforçateur 7 et agissent sur toute la plage de rotation, en plus du dispositif de friction 8. Seuls les accumulateurs d'énergie 20 et le dispositif de friction 8 agissant en tant que résistance à la rotation bas une première plage de rotation 21 et sur une secon- de plage de rotation 22 considérées à partir d'une posi- tion neutre 23. Dès que le jeu de rotation 21 ou 22 est franchi, les bras en console 18 contactent le contour correspondant des évidements 19 du disque de friction en charge 15 et entrai- nent également en rotation ce dernier par rapport au moyeu, et ce à l'encontre de l'action des ressorts 17 et de l'ac- tion des garnitures de friction 16 Les ressorts 17 sont prévus dans des ouvertures 24 du disque de friction en char- ce 15 et dans des ouvertures de taille identique 25 des deux disques latéraux 3 et 4 Les ouvertures 26 ménagées dans le disque porte garnitures 6 et dans le disque renforçateur 7 sont réalisées avec une taille telle, suivant la direction circonférentielle, que les ressorts 17 contactent les con- tours limites correspondantsrespectivement après le fran- chissement du jeu de rotation 21 ou 22 et sont comprimés dans le cas d'une rotation supplémentaire du disque porte- clarnitures 6 et du disque renforçateur 7 ainsi que lors de la rotation du disque de friction en charge 15 A partir des plages de rotation 21 et 22, la rotation du dis- que de friction en charge 15 et le déplacement relatif se produisant alors de ce disque par rapport aux disques la téraux 3 et 4 rend actif le couple de freinage provoqué par les garnitures de friction 16, de même que la résistance à la rotation, exercée par les ressorts 17 Sur la figure 3 on a représenté la courbe correspondante de variation du couple de rotation dans un sens de rotation sous la forme de la courbe en trait continu. La limitation de la rotation relative des garnitures de friction 5 par rapport au moyeu 1 est obtenue lorsque les plages de rotation 27 et 28 sont atteintes, c'est-à-dire lorsque les ailes 29, oui sont repliées à partir du disque latéral 4 et qui sont disposées dans les fentes 30 du disque de friction en charge 15, empêchent la poursuite du dépla- cement relatif par suite de leur venue en butée contre les contours limites correspondants Ceci est également visible sur la fiaure 3. Sur la partie gauche pour l'observateur de la fi- gure 2, on a représenté par une ligne formée d'un trait dis- continu l'action d'un second dispositif de friction en char- ge 14 ', qui possède une constitution analogue à celle du dis- positif de friction en charme 14 et qui est prévu en supplé- ment, conformément à l'une des variantes possibles de l'in- vention, dans le présent exemple de réalisation. Le dispositif de friction en charme 14 ' est constitué à nouveau par un disque de friction en charge 15 ' réalisé sous la forme d'un disque élastique monté sous précontrainte et qui est maintenu intérieurement du point de vue radial par le disque la' et est comprimé extérieurement du point de vue radial contre les garnitures de friction 16 '. Le disque porte-garnitures 6 possède plusieurs bras en console 18 ' recourbés à partir de lui-même et qui enserrent les pièces correspondantes 12, 13 du dispo- sitif de friction entre le disque porte-garniture 6 et le disque latéral 3, ainsi que ces disques et s' engaaent dans des évidements 19 ' du disque de friction en charae 15 ', comme cela est visible dans la partie supérieu- re de la fiaure 1. Un disque d'embrayage équipé de deux dispositifs de friction en charae 14, 14 ' conformément à la présente forme'- de réalisation peut être également réalisé de telle manière que les deux dispositifs de friction en charge 14, 14 ' de- viennent actifs indépendamment l'un de l'autre et sur des plages angulaire différentes Alors les ressorts 20 du pre- mier aroupe de ressorts peuvent être prévus dans des évide- ments de taille identique du disque porte-garnitures 6, du disque renforçateur 18, des disques latéraux 3, 4 et des disques de friction en charge 15, 15 ' et être actifs seuls directement à partir de la position neutre 23, sur les pla- qes de rotation 21 et 22 De même seul le dispositif de friction 8 est actif sur cette plage angulaire Une fois franchie les plages respectives de rotation 21 ou 22, com- me cela a déjà été mentionné en liaison avec le dispositif de friction en charge 14, les bras en console 18 butent con- 2509400- tre les contours des évidements 19 et le disque de friction en charge 15 est simultanément entraîné sur le reste de la plage angulaire, c'est-àdire jusqu'au niveau des plages 27 ou 28, et à cela s'ajoute l'action de frottement des garni- tures de friction 16 ainsi que le couple exercé par deux ressorts 17 a disposés en des positions diamétralement oppo- sées lorsque les contours des ouvertures 26 ménagées dans le disque portegarnitures 6 et dans le disque renforçateur 7 viennent contacter les ressorts 17 a et que les con- tours des ouvertures 24 ménagées dans le disque de friction en charge, qui est pivoté alors également et en même temps que le disque porte- garnitur Eset le disque renforçateur par rapport aux disques latéraux 3 et 4, compriment les ressorts 17 a, qui prennent appui contre les contours des ouvertures 25 ménagées dans les disques latéraux 3, 4 Dans le cas du dispositif de friction en charge 14 ', qui ne commence à agir qu'à partir d'un angle de-rotation 211 ou 22 ', c'est-à- dire lorsque les bras en console 18 ' viennent en butée con- tre les contours des évidements 191 et par conséquent font tourner le disque de friction en charge 15 ' par rapport aux disques latéraux 3 et 4 ainsi que par rapport au moyeu 1, et ce sous l'action des garnitures de friction 16 ', en ce qui concerne le second couple des ressorts 17 b disposés en des positions diamétralement opposées, la-fenêtre corres- pondante 26 ' ménagée dans le disque porte-garnitures 6 et dans le disque renforçateur 7 est réalisée avec une taille supérieure conformément aux plages de rotation 21 ', 22 ', Après franchissement de cette plage de rotation, comme ce- la a déjà été mentionné, les bras en console 18 ' viennent en butée sur les contours des évidements 19 ', le disque de friction en charge 15 ' est entraîné en rotation et les contours des vaertu- res 26 ' ménagés dans le disque porte-garnitures 6 et dans le disque renforçateur 7 ainsi que les contours des ouvertures ' ménagées dans le disque de friction en charge 15 ' com- priment les ressorts correspondants 17 b contre les contours des ouvertures 25 ménagées dans les disques latéraux 3 et 4, jusqu'à ce que la rotation relative du disque de friction en charge 15 ' par rapport au disque porte-garniture 6 soit limitée par la venue en butée de l'aile 29 dans les évide- ments correspondants 30 Dans le cas d'une telle forme de réalisation, on donne de préférence à la longueur des évi- dements ménaaés dans les disques de friction en charge 15 ou 15 ' pour les ressorts 17, avec lesquels les disques cor- respondantsde friction en charge ne travaillent pas en coo- pération, une valeur telle, suivant la direction périphéri- que, que les disques de friction en charge peuvent tour- ner par rapport à ces ouvertures, sans venir contacter lesdits ressorts et ce par exemple conformément à la repré- sentation entourée d'un trait mixte des ouvertures 24 a et 24 b ménagées dans le disque de friction en charge 15 et des ouvertures 24 b ménagées dans le disque de friction en charge 15 '. Pour différents cas d'utilisation, il peut être approprié de prévoir également d'autres garnitures de fric- tion ou garnitures de glissement 31, 31 ' entre les disques la, la' et les disques de friction en charge 15,15 '. I. REVENDICATIONS 1 Disque d'embrayage, notamment pour véhicules automobiles comportant un moyeu et deux disques latéraux reliés à ce dernier avec blocage en rotation, et un disque porte-garnituresprévu entre ces disques et pouvant tourner de façon limitée par rapport au moyeq et dans lequel la force de rappel d'accumulateurs d'énergie agissant entre le disque porte-garnitures et au moins l'un des disques laté- raux s'exerce au moins sur des plages partielles du jeu de rotation, caractérisé en ce qu'il est prévu d'une maniè- re connue en soi un dispositif de friction en charge ( 14, 141) agissant en partant d'une position neutre ( 23) uni- quement sur une plage angulaire déterminée ( 21,22 ou 21 ',22 ') entre le disque porte-garnitures ( 6) et le moyeu ( 1), et constitué par au moins un disque de friction en charge ( 15, 15 ') ainsi que par un dispositif de friction ( 16,16 ') et des accumulateurs d'énergie ( 17) agissant suivant la direction périphérique sur des plages partielles du jeu de rotation ( 27 ou 28) entre des disques latéraux ( 3,4) et le disque de friction en charge ( 15), et que le disque de friction en charge ainsi qu'éventuellement le dispositif de friction sont prévus à l'extérieur de l'espace axial de construc- tion enserré par les disques latéraux reliés avec blocage en rotation au moyeu. 2 Disque d'embrayage selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le disque de friction en charge ( 15) et le dispositif de friction ( 16) sont prévus sur l'une des fa- ces du disque d'embrayage. 3 Disque d'embrayage selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est prévu-sur chaque face du disque d'embrayage à l'extérieur de l'espace axial de construc- tion des disques latéraux ( 3,4), un dispositif de friction en charge associés à ces derniers. 4 Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le disque de friction en charge ( 15,15 ') est en liaison par frottement avec le disque latéral ( 3,4) auquel il est associé. Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les dispositifs de friction en charge reliés respectivement à l'un des dis- ques latéraux ( 3,4) suivantune liaison par frottement devien- nent actifs de façon indépendante et après différentes plages de rotation ( 21,22 et 21 ',22 ') du disque porte-garnitures ( 6). 6 Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le disque porte- garnitureset le disque de friction en charge ( 6,15,15 ') en- serrent suivant la direction axiale, par l'intermédiaire d' aun Dins le même bras en console ( 18, 18 '), le disque laté- ral ( 3,4) relié au moyeu ( 1), le dispositif de friction ( 16,16 ') du dispositif de friction en charge ( 14) ainsi qu' un dispositif de friction ( 9,10,11 ou 12,13) éventuellement présent et agissant sur la voie de transmission de force entre le disque porte-garnitures( 6) et le moyeu ( 1). 7 Disque d'embrayage selon la revendication 6, ca- ractérisé sur un autre disque ( 7) relié au disque de porte- garnitures( 6),se trouvent réalisés d'un seul tenant par mou- lage des bras en console ( 18) au moyen desquels le disque peut être amené en prise avec le disque de friction en charge ( 15). 8 Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les bras en console ( 18) sont constitués par des bras dirigés axiale- ment et réalisés d'un seul tenant à partir dudit autre dis- que ( 7) et qui sont situés radialement à l'extérieur du disque latéral ( 4) qu'ils enserrent. 9 Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bras en console ( 18,18 ') montés avec blocage en rotation sur le disque portegarnitures et/ou sur le disque de friction en charge ( 15,15 '), s'engagent dans un évidement ( 19,19 ') de l'autre disque respectif, les évidements possédant suivant la direction périphérique une longueur plus importante que le bras en console, de telle manière que ces derniers font tourner le disque de friction en charge par rapport au moyeu ( 1) respectivement au début de la plage de rotation ( 21,22; 21 '22 ') correspondant à la mise à l'état actif du dispositif de friction en charge. Disque d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le disque de friction en charge ( 15,15 ') constitue lui-même le composant, exerçant une action élastique suivant la direction axiale, du dispositif de friction en charge ( 14,14 ') en vue de pro- duire une force de serrage. 11 Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le disque de friction en charge ( 15,151) est bloqué, au niveau de sa partie intérieure du point de vue radial, par un disque d' appui (la,la') enserrant le disque de fric- tion en charge suivant la direction radiale et fixé sur le moyeu ( 1) et maintenant ledit disque à l'encontre de sa direction de force. 12 Disque d'embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le disque de friction en charge ( 15, ') charge, par ses zones extérieures du point de vue ra- dial, une garniture de friction ou une garniture de glisse- ment ( 16,16 ') prévue dans les parties extérieuresdu disque latéral ( 3,4), qui lui est associée - 13 Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il est prévu également une garniture de friction (-31,31 ') entre le disque de friction en charge ( 15,15 ') et le disque d' appui (la,la'). 14 Disque d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en cèeque la garniture de friction ou la garni- ture de glissement ( 16,16 ',31,31 ') est constituée par dif- férentes sections en forme de segments montés sur l'un des éléments d'embrayage, à savoir le disque de friction en charge ou le disque latéral.