Brevet FR2518678A1 — publié le 19830624

1', La présente invention concerne un dispositif d'em- brayage avec un carter qui est monté en rotation autour de l'axe du dispositif Un organe de débrayage annulaire est monté de façon à accompagner le carter dans sa rotation au- tour de cet axe, tout en pouvant sedéplacer axialement re- lativement à lui Un mécanisme de débrayage comprend un ensemble non rotatif monté de façon à pouvoir se déplacer le long de l'axe du dispositif d'embrayage relativement au carter Il comprend en outre une bague montée sur l'ensem- ble non rotatif par l'intermédiaire d'un palier de façon à pouvoir tourner autour de l'axe du dispositif et à accompa- gner l'ensemble non rotatif dans son mouvement axial Un mécanisme de verrouillage déblocable relie ltorgane annu- laire de débrayage à la bague de façon qu'ils se déplacent ensemble axialement L'organe de débrayage annulaire et la bague comprennent chacun un manchon et le manchon de l'un quelconque d'entre eux est radialement extérieur à celui de l'autre Les manchons s'étendent le long d'une même por- tion de l'axe, sur une partie au moins de leur longueur. Un dispositif d'embrayage de ce type est déjà connu par la description qui en est faite dans la demande de bre- vet en R F A DE-A NO 29 15 989 Dans ce dispositif, le mé- canisme de verrouillage comprend des organes de serrage qui doivent être introduits dans des rainures et des fentes des manchons pour verrouiller ces derniers l'un sur l'autre. Ces organes de serrage doivent être montés après que les manchons ont été placés en position de fonctionnement l'un relativement à l'autre Il faut en outre que ces organes ne puissent se libérer sous l'effet des forces centrifuges qui résultent de la rotation des manchons avec le disposi- tif d'embrayage Le montage et le démontage de ces organes de serrage ne peuvent s'effectuer que dans des positions angulaires précises relativement au carter de la boite de vitesses associée. L'invention a donc pour principal objet de fournir un mécanisme de verrouillage permettant d'assembler et-de séparer facilement un dispositif d'embrayage et une boite 2518678. de vitesses Elle vise en outre à fournir un mécanisme de verrouillage plus fiable - A cet effet, dans le dispositif d'embrayage selon 1 ' invention, le manchon extérieur est muni d'une pluralité-de fentes réparties dans le sens périphérique, dont chacune traverse sa paroi en formant avec l'axe du dispositif un angle inférieur à 900, tandis que le manchon intérieur est muni sur sa face périphérique d'une gorge qui, à l'état assemblé du dispositif, se trouve sensiblement en regard de l'extrémité intérieure des fentes Des rouleaux placés dans les fentes pénètrent dans la gorge Les extrémités de ces rouleaux saillent hors de la face périphérique du manchon extérieur Une bague, qui entoure ce dernier, agit axiale- ment sur les extrémités des rouleaux Des moyens à ressort agissent axialement sur la bague de façon à solliciter les rouleaux vers l'extrémité intérieure des fentes et à les faire pénétrer dans la gorge à l'état verrouillé des man- chons; la face périphérique du manchon intérieur présente une extrémité de forme conique, qui sollicite les rouleaux vers l'extrémité extérieure des fentes lorsque le manchon intérieur est enfoncé dans le manchon extérieur avant que ces rouleaux puissent pénétrer dans la gorge de façon à verrouiller les manchons l'un sur l'autre dans le sens a- xial. Le dispositif d'embrayage selon l'invention peut ê- tre facilement assemblé avec le carter de la boite de vi- tesses associée et il peut en être séparé aussi aisément. L'assemblage est rendu des plus faciles par le fait qu'il suffit d'introduire la portion terminale conique du man- chon intérieur dans le manchon extérieur pour obtenir l'é- tat verrouillé. On a constaté que le mécanisme de verrouillage se- lon l'invention peut transmettre des efforts de débrayage considérables, de sorte que l'invention s'applique aussi aux dispositifs d'embrayage dimensionnés pour transmettre des couples élevés. Dans une forme d'exécution préférée, le manchon ex- térieur est une partie de l'organe de débrayage annulaire et le manchon intérieur est une partie de la bague du méca- nisme de débrayage. Pour faciliter encore davantage l'assemblage du dis- positif d'embrayage avec le carter de la boite de vitesses et sa séparation d'avec ce carter, il est prévu une bague de déblocage du mécanisme de verrouillage, qui agit sur les extrémités des rouleaux par le côté éloigné de la bague sol- licitée par les moyens à ressort Pour débloquer le mécanis- me de verrouillage, il suffit de faire coulisser la bague de déblocage contre la force des moyens à ressort pour dé- placer les rouleaux vers l'extrémité extérieure dés fentes et les faire sortir ainsi de la gorge On peut ainsi déblo- quer le mécanisme de verrouillage dans n'importe quelle po- sition angulaire. Pour empêcher les rouleaux de se déplacer dans le sens de leur axe, c'est-à-dire tangentiellement à une cir- conférence dont le centre se trouve sur l'axe du dispositif, la bague de déblocage peut présenter un prolongement axial en forme de cylindre creux, qui entoure les extrémités des rouleaux Les moyens à ressort peuvent être constitués par un ressort de compression hélicoïdal ou par une rondelle Belleville La forme des fentes et celle de la gorge peuvent ê- tre choisies de façon que les forces de débrayage transmi- ses aux manchons tendent à faire pénétrer les rouleaux dans la gorge On peut ainsi, d'une part, transmettre des ef- forts de débrayage considérables et, de l'autre, utiliser des moyens à ressort relativement faibles. L'invention convient particulièrement aux disposi- tifs d'embrayage de type "à traction", dans lequel l'ensem- ble non rotatif est déplacé axialement vers l'opposé du car- ter d'embrayage et en direction de la botte de vitesses as- sociée lorsqu'on veut débrayer. Elle peut être utilisée lorsque l'ensemble non rota- tif est pré-assemblé avec le dispositif d'embrayage, après J. quoi celuici est assemblé avec le carter de la boite de vitesses associée Elle est toutefois particulièrement in- téressante dans les cas o ledit ensemble non rotatif est assemblé avec le carter de la boite de vitesses avant l'as- semblage de cette dernière avec le dispositif d'embrayage. Le problème du blocage et du déblocage du mécanisme de ver- rouillage entre le manchon extérieur et le manchon inté- rieur est alors particulièrement important. De toute façon, l'invention sera bien comprise A 1 ' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non li- mitatif, une forme d'exécution de ce dispositif: Fig 1 est une vue en coupe axiale de la moitié su- périeure d'un dispositif d'embrayage et du carter de la boite de vitesses associ 6 e; Fig 2 est une vue en coupe axiale partielle; à une plus grande échelle, du mécanisme de verrouillage; Fig 3 est une vue en coupe suivant II-II de fig 2, les rouleaux étant en position de verrouillage; Fig 4 est une vue identique à celle de fig 3, les rouleaux étant en position de déverrouillage. A la figure 1, la référence 5 désigne le volant d'i- nertie d'un moteur non représenté, par exemple un moteur à combustion interne Un dispositif d'embrayage désigné par la référence générale 1 est fixé au volant 5 Il comprend un carter 25 solidaire en rotation du volant 5 Un disque d'embrayage 6 est monté à l'intérieur du carter 25 Ce dis- que 6 est monté sur l'arbre d'entrée 7 d'une boite de vites- ses de façon à être entrainé en rotation par cet arbre tuut en pouvant se déplacer axialement relativement à lui Un plateau de pouss 6 e 26 est également placé à l'intérieur du carter d'embrayage 25, sur le côté du disque 6 éloigné du volant 5 Le plateau 26 peut se déplacer axialement relati- vement au carter 25 et il est solidaire en rotation de ce carter Un diaphragme-ressort j est support 6 par ce me- - me carter 25 et il tend à repousser le plateau 26 en di L'ec- tion du disque 6 et du volant 5 Le dispositif d'embrayage 18678 1 est représenté à la figure 1 à l'état embrayé. Pour l'amener à l'état débrayé, c'est-à-dire pour in- terrompre la transmission du couple entre le volant 5 et I' arbre d'entrée 7 de la boite de vitesses, les languettes radiales 10 du diaphragme-ressort 9 doivent être déplacées vers la droite de la figure 1. Le dispositif d'embrayage est logé dans une partie en forme de dôme 27 du carter de la boite de vitesses Cet- te partie 27 est fixée à une partie 28 du carter du moteur. Elle comporte un manchon de guidage 29, dans lequel un mé- canisme de débrayage 3 peut coulisser axialement Ce méca- nisme 3 comprend un ensemble non rotatif 3 a, qui se déplace axialement à l'intérieur du manchon 29 Une bague de dé- brayage Il est montée en rotation dans l'ensemble non rota- tif 3 a par l'intermédiaire d'un roulement à billes 3 b. Aux extrémités intérieures des languettes radiales est prévu unorgane de débrayage annulaire 16 Cet orga- ne 16 comporte un élément de fixation 16 a muni d'une plura- lité de crochets 16 b, qui traversent les fentes entre les languettes 10 et agissent sur celles-ci par l'intermédiaire d'une bague de fixation 16 c L'élément 16 a est relié à une bride 16 d, qui ne forme qu'une seule pièce avec un élément en forme de manchon 16 f Ce manchon 16 f est, dans le sens radial, extérieur à la bague de débrayage 11 Il est ver- rouillé sur cette dernière par un mécanisme qui est désigné par la référence générale 2 et est représenté en détail à la figure 2. On peut voir à cette figure que la bague de débraya- ge Il peut être considérée comme un manchon intérieur en- touré sur lne partie de sa longueur par le manchon exté- rieur 16 f. Ce manchon extérieur 16 f est muni d'une pluralité de fentes 12, délimitées par des faces 124, qui forment avec l'axe du dispositif d'embrayage l'un angle a inférieur à 900 et de préférence compris entre 450 et 600 Les faces 12 a de toutes les fentes 12 coupent l'axe en un même point Dans la forme d'exécution décrite,-il est prévu-quatre fentes 12 comme on peut le voir, par exemple, à la figure 3 Il peut toutefois y avoir un nombre différent de fentes 12, par exemple trois Ces fentes 12 traversent toute la paroi du manchon extérieur 16 f Leur extrémité qui débouche sur la face interne de cette paroi ou extrémité intérieure se trouve sensiblement en regard d'une gorge 17 formée sur la face périphérique 19 du manchon intérieur 11. Des rouleaux 13 sont placés dans les fentes 13; ils sont tangents A une circonf 6 rence imaginaire ayant son cen- tre sur l'axe du dispositif d'embrayage A l'état bloqué du m 6 canisme de verrouillage, la partie centrale de ces rou- leaux 13 se trouve dans la gorge 17, comme le montre claire- ment la figure 2 Les extrémités 13 a des rouleaux d 6 passent de la face p 6 riphérique 16 du manchon extérieur 16 f, même lorsque les rouleaux sont engag 6 S A fond dans la gorge 17. Une bague d'appui 15 entoure le manchon ext 6 rieur 16 f et est guidée axialement sur la face périphérique 16 de celui- ci Cette bague d'appui 15 présente une face annulaire 14 qui vient en butée contre les extrémités 13 a des rouleaux. Un ressort de compression hélicoldal 7 agit sur la face an- nulaire oppos 6 e de la bague 15 et il prend appui contre la bride 16 d de l'organe de débrayage 16 La bague 15 est donc sollicit 6 e vers la droite de la figure 2 et repousse a son tour les rouleaux vers la droite, de sorte qu'ils descendent le long des fentes 12 et viennent s'engager dans la gorge 17 du manchon intérieur Il Ce manchon 11 présente une partie terminale coniquee 18 Lorsqu,'il est enfoncé axialement dans le manchon ext 6- rieur 16 f, cette extrémité conique 18 vient en contact avec la partie centrale des rouleaux 13 et, par suite de son pro- fil divergent, force ces derniers A remonter le long des fentes 12 et donc A se d 6 placer aussi vers la gauche de la figure 2, leurs extr 6 mités 13 a repoussant la bague d'appui contre la force du ressort h 6 élicoïdal 7 Au cours de cette p 6 N 6 tration du manchon intérieur Il dans le manchon extérieur 16 f, la gorge 17 arrive en regard de l'extrémité intérieure des fentes 12 et les rouleaux 13 peuvent alors retomber dans la gorge 17, permettant ainsi à la bague d' appui 15 de retourner vers la droite de la figure sous Il action du ressort hélicoïdal 7 Le manchon extérieur 16 f est entraîné en rotation par le carter d'embrayage 25 par l'intermédiaire du diaphragme-ressort 9 Le manchon inté- rieur Il est, à l'état verrouillé, solidaire du manchon extérieur 16 f tant en rotation que dans le sens axial Le roulement à billes 3 b permet au manchon intérieur Il de *' tourner relativement à l'ensemble non rotatif 3 a- Lorsque le dispositif d'embrayage est amené à l'état débrayé, le mécanisme de débrayage est déplacé vers la droite de la figure 2 Le manchon intérieur Il est alors tiré vers la droite et il entraîne avec lui le manchon ex- térieur 16 f par l'intermédiaire du mécanisme de verrouilla- ge 2 Ceci a pour effet de déplacer vers la droite les lan- guettes 10 du diaphragme-ressort 92 et d'écarter le plateau de poussée 26 du disque d'embrayage 6 L'effort de débraya- ge transmis par les rouleaux 13 sollicite ces derniers vers l'extrémité intériure des fentes 12, de sorte qu'ils sont maintenus dans la gorge 17 même si le ressort de compression hélicoïdal 7 est relativement faible. Une bague de déblocage 20 entoure le manchon exté- rieur 16 f et peut coulisser axialement sur la face périphé- rique 16 " de ce manchon Cette bague 20 présente une face d'appui 22 tournée dans la même direction que l'axe et-qui vient en butée contre les extrémités 13 a des rouleaux 9, sur le c 8 té éloigné de la bague d'appui 15 La position ex- trême de droite (à la figure 2) de la bague 20 est définie par une bague de butée 21, fixée sur la face périphérique du manchon extérieur 16 f La bague-de déblocage 20 est main- tenue en appui contre la bague de butée 21 par le ressort de compression hélicoïdal Z, par l'intermédiaire de la bague d'appui 1 et des extrémités 13 a des rouleaux 13 La bague de déblocage 20 est munie en outre d'un prolongement axial en forme de manchon 23, qui entoure les Extrémités 13 a des rouleaux 13, de sorte que ceux-ci sont empêchés de se dé- placer tangentiellement à une circonférence ayant son cen- tre sur l'axe du dispositif d'embrayage -Le prolongement 3 entoure aussi au moins une partie de la bague d'appui 15. Pour débloquer le mécanisme de verrouillage 2, il faut déplacer la bague de déblocage 20 vers la gauche de la figure 2 Au cours de ce déplacement, la face d'appui 22 de cette bague repousse vers la gauche les extrémités 13 a des rouleaux 13, les faisant ainsi remonter le long des fentes 12 Dès que les rouleaux ont quitté la gorge 17, on peut extraire le manchon intérieur Il du manchon extérieur 16 f en le déplaçant vers la droite de la figure 2. La bague de déblocage 20 est facilement accessible a travers une ouverture 30 ménagée dans la paroi du carter 27, de sorte que le mécanisme de verrouillage 2 peut être aisément débloqué lorsqu'on désire séparer ce carter 27 de celui 28 du moteur. Il convient de signaler que le mécanisme de débraya- ge 3, y compris le manchon intérieur 11, est déjà assemblé avec le carter 27, lorsque celui-ci est assemblé avec le carter 28 du moteur. -20 L'invention ne s'applique pas seulement aux disposi- tifs d'embrayage dans lesquels le débrayage s'obtient en a- gissant sur un diaphragme-ressort Elle est également appli- cable à ceux dans lesquels il est prévu des leviers de dé- brayage indépendamment des moyens à ressort qui sollicitent le plateau de poussée 26 vers le disque d'embrayage 6. Le ressort de compression hélicoldal I peut aussi d- tre remplacé par une rondelle Belleville ou une pluralité de ces rondelles - Le dispositif selon l'invention présente le grand a- vantage que le mécanisme de verrouillage peut être bloqué et débloqué sans outillage spécial On comprend aisément qu'il suffit d'introduire n'importe quel instrument en for- me de tige à travers l'ouverture 30 pour pouvoir déplacer la bague dedéblocage-20 vers la gauche de la figure 1 Pour assembler le carter 28 du moteur avec celui 27 de la boite de vitesses, aucun instrument n'est nécessaire au blocage du mécanisme de verrouillage 2 La force axiale qui doit être exercée lors de cet assemblage pour déplacer les rouleaux 13 radialement vers l'e Xtérieur est faible Il en est de. même pour celle qui doit être exercée sur la bague de dé- blocage 20 lors du démontage La surface de contact des rouleaux I 3 dans la gorge 17 et dans les fentes 12 est con- sidérable, de sorte que des forces de débrayage considéra- bles peuvent être transmises Il n'existe aucun risque d' usure aux surfaces de contact entre les rouleaux 13, les parois des fentes 12 et la face de la gorge 17. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution qui vient d'être décrite à titre d'exemple seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisa- tion. REVENDICATIONS - 1. Dispositif d'embrayage comprenant: (a) un carter ( 25) monté en rotation autour de l'axe du dis- positif, (b) un organe de débrayage annulaire ( 16) monté de façon à accompagner le carter ( 25) dans sa rotation autour de cet axe tout en pouvant se déplacer axialement relative- ment à lui, (c) un mécanisme de débrayage ( 3), comprenant: (aa) un ensemble non rotatif ( 3 a) monté de façon à pou- voir se déplacer le long de l'axe du-dispositif d' embrayage relativement au carter ( 25), (bb) une bague de débrayage ( 11) montée sur l'ensemble non rotatif ( 3 a) par l'intermédiaire d'un palier ( 3 b) de façon A pouvoir tourner autour de l'axe du dispositif et à accompagner l'ensemble non rotatif dans son mouvement axial, (d) un mécanisme de verrouillage déblocable ( 2), qui relie l'organe annulaire de débrayage ( 16) A la bague de dé- brayage ( 11) de façon qu'ils se déplacent ensemble a- xialement, cet organe annulaire et cette bague compre- nant chacun un manchon et le manchon de l'un quelconque de ces deux éléments étant radialement extérieur A ce- lui de l'autre, les deux manchons s'étendant le long d' une même portion de l'axe, sur une partie au moins de leur longueur, - caractérisé en ce que: ( 1) le manchon extérieur ( 16 f) est muni d'une pluralité de fentes ( 12) réparties dans le sens périphérique, dont chacune traverse sa paroi en formant avec l'axe du dis- positif d'embrayage un angle d'inclinaison (a) inférieur à 90 , ( 2) le manchon intérieur ( 11) est muni sur sa face périphé- rique d'une gorge ( 17), qui, à l'état assemblé du dispo- sitif, se trouve sensiblement en regard de l'extrémité intérieure des fentes, dans le sens radial, ( 3) des rouleaux ( 13) placés dans les fentes ( 12) pénètrent dans la gorge ( 17), ( 4) les extrémités ( 13 a) de ces rouleaux ( 13) saillent hors de la face périphérique ( 16 g) du manchon extérieur ( 16 f), ( 5) une bague d'appui ( 15), qui entoure le manchon exté- rieur ( 16 f), agit axialement sur les extrémités ( 13 a) des rouleaux ( 13), ( 6) des moyens A ressort ( 7) agissent axialement sur la ba- gue d'appui ( 15) de façon A solliciter les rouleaux ( 13) vers l'extrémité intérieure des fentes ( 12) et, A l'état verrouillé des manchons, A les faire pénétrer dans la gorge ( 17), ( 7) la face périphérique du manchon intérieur ( 11) présente une partie terminale de forme conique ( 18), qui sollici 7- te les rouleaux ( 13) vers l'extrémité extérieure des fentes ( 12) lorsque le manchon intérieur ( 11) s'enfonce dans le manchon extérieur ( 16 f) avant que les rouleaux ( 13) puissent pénétrer dans la gorge ( 17) et verrouil- ler ainsi l'un sur l'autre les manchons dans le sens a- xial. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le manchon extérieur ( 16 f) est une partie de l'organe de débrayage annulaire ( 16) et en ce que le man- chon intérieur ( 11) est une partie de la bague de débraya- ge ( 11). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend en outre une bague de déblocage ( 20) du mécanisme de verrouillage, qui agit sur les extrémités ( 13 a) des rouleaux ( 13) par le côté éloigné de la bague d' appui ( 15). 4 Dispositif selon la-revendication 3, caractéri- sé en ce qu'il comprend en outre un organe de butée ( 21) placé sur le manchon extérieur ( 16 f), les moyens à ressort ( 7) sollicitant la bague de déblocage ( 20) en direction de cet organe de butée ( 21) par l'intermédiaire de la bague d' appui et des rouleaux. 5. Dispositif selon la revendication 3 t caractéri- sé en ce que la bague de déblocage ( 20) comporte un prolon- gement axial ( 23)-en forme de cylindre creux, qui entoure les extrémités ( 13 a) des rouleaux ( 13). 6. Dispositif-selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les moyens à ressort ( 7),qui agissent sur la bague d'appui ( 15) par une extrémité, s'appuient, par leur autre extrémité, contre une face ( 16 d) du-manchon extérieur. 7. Dispositif selon la revendication 1, caract 6 ri- s 6 en ce que la forme des fentes ( 12) et celle de la gorge ( 17) sont choisies de façon que les forces de débrayage qui doivent être transmises par le m 6 canisme de verrouilla- ge tendent à faire pén 6 trer les rouléaux ( 13) dans la gorge. 8. Dispositif selon -la revendication-1, du type "à traction", caractérisé en ce que l'ensemble non rotatif ( 3 a) est déplacé axialement vers l'oppos' du carter d'embrayage ( 25) et en direction du carter ( 27) de la boîte de vitesses. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'ensemble non rotatif ( 3 a) est pré-assemblé avec le carter ( 27) de la boite de vitesses associée, avant l'assemblage du dispositif d'embrayage avec ce carter.