Brevet FR2539683A1 — publié le 19840727

La présente invention se rapporte à un dispositif pour accoupler à volonté à un arbre moteur, tant un arbre mené qu'unie masse d'inertie1 notamment pour véhicule automobile, dispositif comportant un embrayage principal agissant entre l'arbre moteur et l'arbre mené et un embrayage d'inertie agissant entre l'arbre moteur et la masse d'inertie. L'embrayage principal joue le rôle de l'embrayage habi tueld'un véhicule automobile, c'est-a-dire établit a' volonté soit une coupure, soit une liaison pour les besoins du fonctionnement, entre, d'une part1 l'arbre moteur qui est constitué par le vilebrequin du moteur du véhicule et, d'autre part, l'arbre mené qui forme l'arbre d'entre de la boîte de vitesses du véhicule. L'embrayage d'inertie est destiné à procurer des ôcono- mies de carburant, en permettant d'arrêter le moteur 9 en particulier lorsque le véhicule est à llarret ou tend à rouler de lui-mAme sur sa lancée ou le long d'une déclivité, et de remettre le moteur en marche par entrainemeut a' partir de la masse d'inertie qui, à cet effet a été admise à tourner. Un tel dispositif avec embrayage d'inertie permet également de remplacer le démarreur traditionnel toujours volumineux et lourd par un petit moteur électrique chargé de lancer l'inertie. La présence d'un embrayage d'inertie qui vient s'ajouter à l'embrayage principal se traduit généralement dans les dispositifs de ce type proposés jusqutà présent, par un encombrement notamment axial qui est treks important et par une complication de la construction. Ces agencements connus sont donc le plus souvent peu aptes à satisfaire les conditions souhaitables dans les applications automobiles courantes dans lesquelles l'encombrement axial doit être réduit et la construction aussi simple que possible pour assurer un fonctionnement exempt d'aléas. La présente invention a pour objet un dispositif pour accoupler à un arbre moteur tant un arbre mené qu'unie masse d'inertie, notamment pour véhicules automobiles, dispositif comportant un embrayage principal agissant entre l'arbre moteur et l'arbre mené et un embrayage inertie agissant entre l'arbre moteur et la masse d'inertie, dispositif qui répond mieux que par le passé à ces désidérata de la pratique et dont l'encombrement, notamment axial est réduit, tandis que la construction est simple et robuste, avec un excellent fonctionnement. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que chacun des deux embrayages est, l'an comme l'autre, du type ayant un couvercle fixable à un volant, un plateau monté solidaire angulairement et mobile axialement sur le couvercle, un disque ayant une zone annulaire bilatérale de friction disposée entre le plateau et le volant, et des moyens de commande adaptés à exercer sur le plateau des actions qui tendent à le rapprocher et à l'éloigner du volant pour le serrage et le desserrage du disque, et en ce que les deux embrayages sont emboîtés concentrîquement l'un â l'in- térieur de l'autre, les zones de friction des deux disques étant sensiblement coplanaires. Grâce à cette disposition, les deux embrayages sont à l'image l'un de l'autre, ce qui permet une construction simplifiée. Mais, de plus, chacun des deux embrayages bénéficie d'une tecnnologie qui a fait ses preuves et qui donne au dispositif une excellente fiabilité En combinaison avec ce qui précède, l'emboîtement concentrique des deux embrayages l'un à l'intérieur de l'autre, les deux disques étant disposés sensiblement coplanaires a l'endroit de leur zone de friction, permet de donner an dispositif un encombrement axial très réduit, en fait pratiquement pas plus important que l'encombrement pris par l'embrayage d'un véhicule auto- mobile, en l'absence d'un moyen d'inertie pour la relance du moteur. Suivant d'autres caractéristiques, le disque de l'embrayage principal est solidaire en rotation de l'arbre mené, tandis que le disque de l'embrayage d'inertie est solidaire en rotation de l'arbre moteure De préférence, les volants des deux embrayages sont disposés d'un même côté des disques, tandis que les plateaux, les couvercles et les moyens de commande des deux embrayages sont disposés de l'autre côté du disque. Ceci permet une commande simple et groupée de l'ensem- ble du dispositif. L'embrayage d'inertie agit directement entre l'arbre moteur et la masse d'inertie, tandis que l'embrayage principal peut, soit agir directement entre l'arbre moteur et l'arbre mené et a, dans ce cas, un montage en parallèle avec l'embrayage d'inertie, soit agir entre la masse d'inertie et l'arbre men-é, ce qui constitue alors un montage en série. Dans une forme d'exécution de l'invention, où un montage en parallèle est prévu, la masse d'inertie comporte le volant et le plateau de l'embrayage d'inertie, tandis que le volant de l'embrayage principal est indépendant de la masse d'inertie et est solidaire en rotation du disque de l'embrayage d'inertie. Dans une variante de l'invention où un montage en série est prévu, la masse d'inertie comporte, tant ie volant et le plateau de l'embrayage d'inertie que le volant et le plateau de l'embrayage principal, tandis que les volants des deux embrayages sont constitués par deux parties concentri ques d'une même pièce. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-apres décrites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif suivant l'invention, dans lequel l'em- brayage principal et l'embrayage d'inertie sont montés en parallèle la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais concerne une variante dans laquelle ces deux embrayages sont montés en série. On se référera d'abord à la figure 1. Un dispositif suivant 1'invention pour accoupler à volonté à un arbre moteur A tant un arbre mené B qu'une masse d'inertie C, nctam- ment pour un véhicule automobile, comporte un embrayage prin cipal agissant entre l'arbre moteur A et l'arbre mené B et un embrayage d'inertie E agissant entre l'arbre moteur A et la masse d'inertie C. Dans l'exemple représenté, l'arbre moteur A est le vilebrequin du moteur thermique du véhicule tandis que l'arbre mené B est l'arbre primaire, c'est-à-dire l'arbre d'entrée, de la boite de vitesses du véhicule. L'embrayage principal D joue le rôle habituel de l'embrayage d'un véhicule automobile pour établir à volonté une coupure ou une liaison entre le moteur et la boîte de vitesses. L'embrayage d'inertie E est destiné à procurer une économie de carburant en permettant d'arrêter le moteur du véhicule lorsqu'il n'est pas vraiment utile et de le relancer lorsqu'il le redevient à partir de la masse d'inertie C qui, à cet effet a été admise à tourner. Les deux embrayages D et E sont prévus à l'image l'un de l'autre et leurs divers éléments sont désignés par les mêmes chiffres et lettres de référence affectés de l'indice D pour l'embrayage D et de l'indice E pour l'embrayage E. L'embrayage principal D est du type ayant un couvercle lOD fixable à un volant llD, par exemple par des vis 12D. L'embrayage D comporte également un plateau 13D qui est monté solidaire angulairement et mobile axialement sur le couvercle 10D, ceci par tous moyens-appropriés tels que des languettes de liaison tangentielles TD. L'embrayage principal D comporte un disque 14D ayant une zone annulaire bilatérale de friction 15D constituée notamment par des garnitures en matière de friction, cette zone 15D étant disposée entre le plateau 13D et le volant llD. L'embrayage principal D comporte également des moyens de commande 16D, 17D adaptés à exercer sur le plateau 13D des actions qui tendent à le rapprocher ou à l'éloigner du volant llD pour le serrage et le desserrage de disque 14D. Dans l'exemple représenté, ces moyens de commande comportent un ressort 16D en forme de diaphragme qui est interposé entre le couvercle 10D etle plateau 13D et qui tend à serrer le disque 14D entre le plateau 13D et le volant llD. Le diaphragme 16D, qui est globalement annulaire présente une région périphérique PD formant rondelle Belleville et une région centrale RD fragmentée en doigts radiaux. Les moyens de commande 16D, 17D comportent une butée de débrayage 17D qui, lorsqu'elle est inactive, permet le serrage du disque 14D sous l'action du diaphragme 16D mais qui lorsqu'elle est active, en étant déplacée vers la gauche de la figure 1 et en agissant sur la région centrale RD du diaphragme 16D, permet de faire cesser l'action du diaphragme 16D et par conséquent permet de desserrer le disque 14g en écartant le plateau 13D du volant 11Dp On appréciera que le volant llD est, à la figure 1, situé à gauche du disque 14D, tandis que le plateau 13D, le couvercle 10D et les moyens de commande 16D, 17D sont disposés à droite de ce disque 14D. L'embrayage E a une construction tout à fait analogue à celle de l'embrayage D. On reconnaît pour l'embrayage E, le couvercle 1OE, le volant îlE auquel le couvercle 10E est fixé par les vis 12E 9 le plateau 13E, le disque 14E avec sa zone bilatérale de friction 15E et les moyens de commande 16E et 17E, tous ces divers éléments de l'embrayage E étant disposés de la même façon que les éléments correspondants de l'embrayage D, de la manière qui a été décrite plus haute On appréciera en particulier que les moyens de commande 16D, 17D et 16E, 17E des deux embrayages, sont disposés d'un même côté des disques 14D et 14E, par exemple à droite de ces disques, ce qui permet une commande simple et groupée. La similitude des configurations des deux embrayages D et E permet, commodément, de les disposer l'un àlt l'intérieur de l'autre d'une manière concentrique avec un encombrement axial qui soit sensiblement celui que prendrait un seul embrayage, c'est-a-dire un encombrement axial réduits Comme on le voit à la figure 1, l'embrayage D est emboîté concentriquement à l'intérieur de l'embrayage E, les zones de friction 15D et 15E des deux disques 14D et 14E étant sensiblement coplanaires. Le disque liD de l'embrayage principal D est monté so- lidaire en rotation et coulissant au moyen de cannelures 18D sur l'arbre mené B. D'une manière analogue, le disque 14E de l'embrayage d'inertie E est monté solidaire en rotation et coulissant au moyen de cannelures 18E par rapport a' l'arbre moteur A. Dans l'exemple représente à la figure 1, l'embrayage E agit directement entre l'arbre moteur et la masse d'inertie C tandis que l'embrayage D agit directement entre l'arbre moteur A et l'arbre mené Bo Autrement dit les embrayages D et E sont montés en parallèle entre l'arbre moteur A et, d'une part, l'arbre mené B et, d'autre part, la masse d'inertie C. Dans ces conditions, la masse d'inertie C comporte le volant lIE et le plateau 13E et également le couvercle 10E et le diaphragme 16E de l'embrayage inertie E. Le volant llD de l'embrayage principal, est indépendant de la masse d'inertie C et c'est ce volant llD qui porte les cannelures 18E pour le montage du disque 14E de l'embrayage d'sertie E. Ainsi ce disque 14E est monté solidaire en rotation et coulissant par les cannelures 1SE sur le volant llD. Ce volant llD est fixé par des vis 19 à l'arbre moteur A, tandis que le volant llE de l'embrayage d'inertie E est monté libre en rotation au moyen de roulements 20 sur l'arbre moteur A. On peut, à volonté, rendre les butées de débrayage 17D et 17E inactives ou actives. Lorsque les butées de débrayage 17D et 17E sont toutes les åeux inactives, les deux embrayages D et E sont engagés, l'arbre moteur A étant accouplé tant à l'arbre mené B qu'â la masse d'inertie C. Lorsque la butée de débrayage 17D est inactive et la butée de débrayage 17E est active, l'embrayage D est engagé et l'embrayage E est désengagé. L'arbre mené B est accouplé à l'arbre moteur A qui est désaccouplé de la masse d'inertie C. Ceci correspond à un régime de croisière où la masse d'inertie C est mise hors jeu tandis que le volant îlD prévu spécifiquement à cet effet assure dans d'excellentes conditions l'absorption des variations cycliques du moteur. Lorsque la butée de débrayage 17D est active et la butée de débrayage 17est inactive, l'embrayage D est désengagé tandis que l'embrayage E est engagé. Ceci correspond à une condition dans laquelle le moteur provisoirement arrêté pour des raisons d'économie est susceptible d'être relancé par la masse d'inertie C qui, à cet effet, a été admise à tourner. Lorsque les butées de débrayage 17D et 17E sont toutes les deux actives, les deux embrayages D et E sont désengagés. En variante (figure 2), la disposition est analogue à celle qui a été décrite en référence à la figure 1, et les mêmes lettres et chiffres de référence ont été adoptés pour désigner les mêmes eléments aux figures 1 et 2. Mais dans l'exemple de la figure 2, les deux embrayages D et E sont montés, non pas en parallèle, mais en série. L'embrayage d'inertie E agit toujours directement entre l'arbre moteur A et la masse d'inertie C, mais l'embrayage principal D agit entre l'arbre moteur A et l'arbre mené B par l'intermédiaire de la masse d'inertie C. La masse d'inertie, ici désignée par C' comporte comme précédemment le volant llE et le plateau 13E et également le couvercle 10E et le diaphragme 16E de l'embrayage d'inertie E et en outre le volant llD et le plateau 13D et également le couvercle l0D et le diaphragme l6D de l'embrayage principal D. Les volants llD et llE des deux embrayages D et E sont ici constitués par deux zones concentriques d'une même pièce 21. Celle-ci est montée libre en rotation par les roulements 20 sur l'arbre moteur A. A la figure 2-comme à la figure 1, les deux embrayages D et E sont emboîtés concentriquement l'un à l'intérieur de l'autre mais, alors qu'à la figure 1 c'est l'embrayage principal D qui est disposé à l'intérieur de l'embrayage d'inertie E, une disposition inverse est prévue à la figure 2 où l'embrayage d'inertie E est disposé à l'intérieur de l'em- brayage principal Do A la figure 2 les cannelures pour le montage du disque 14E, désignées par 18E' sont prévues directement en bout de l'arbre moteur A.On remarquera également.à la figure 2 que la butée de débrayage 17E de l'embrayage d'inertie E, est prévue non pas à l'extérieur de la butée de débrayage 17D de l'embrayage principal 1) mais sur un plus petit diamètre que cette butée de débrayage 17DO Pour les besoins de la commande de la butée de débrayage 17E, celle-ci est portée par un axe 22 qui s'étend, non pas à l'extérieur de l'arbre mené B, mais à l'intérieur de cet arbre, prévu creux à cet effet. Le fonctionnement du dispositif représenté à la figure 2, est analogue à celui qui a été décrit en référence à la figure 1, mais ici l'accouplement de l'arbre mené B avec l'arbre moteur A, implique nécessairement, non seulement l'engagement de l'embrayage Di mais aussi l'engagement de 1'embrayage E, c'est-à-dire la mise en oeuvre de la masse d'inertie C'. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées, mais embrasse toutes variantes dans le cadre des revendications e En particulier, les moyens de commande 16D-17D et 16E-l7E peuvent avoir toute forme appropriée. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour accoupler à volonté à un arbre moteur (A) tant un arbre mené (B) qu'une masse d'inertie(C,C'), notamment pour véhicules automobiles, dispositif comportant un embrayage principal (D) agissant entre l'arbre moteur (A) et l'arbre mené (B) et un embrayage d'inertie (E) agissant entre l'arbre moteur (A) et la masse d'inertie (C,C'), dispositif caractérisé en ce que chacun de ces deux embrayages (D,E) est, l'un comme l'autre, du type ayant un couvercle (l0D,lOE) fixable à un volant (llD,llE), un plateau (13D, 13E) monté solidaire angulairement et mobile axialement sur le couvercle, un disque (14D,14E) ayant une zone annulaire bilatérale de friction (l5D115E) disposé entre le plateau et le volant, et des moyens de commande (16D-17D, 16E-17E) adaptés à exercer sur le plateau des actions qui tendent à le rapprocher et à 15éloigner du volant pour le serrage et le desserrage du disque, et en ce que les deux embrayages (D,E) sont emboîtés concentriquement l'un à l'intérieur de l'autre, les zones de friction (15D,15E) des deux disques étant sensiblement coplanaires. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disque (14D) de l'embrayage principal (D) est solidaire en rotation de l'arbre mené (B). 3) Dispositif suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le disque (14E) de l'embrayage d'inertie (E) est solidaire en rotation de l'arbre moteur (A). 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse d'inertie (C) comporte le volant (îlE) et le plateau (13E) de l'embrayage d'inertie (E), tandis que le volant (llD) de l'embrayage principal (D) est indépendant de la masse d'inertie (C) et est solidaire en rotation du disque (14E) de l'embrayage d'inertie (E). 5) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'embrayage principal (D) est disposé concentriquement à l'intérieur de l'embrayage d'inertie (E), 6) Dispositif. suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse d'inertie (C') comporte tant le volant (îlE) et le plateau (13B) de l'em- brayage d'inertie (E) que le volant (llD) et le plateau(l3D) de l'embrayage principal (D), tandis que les volants des deux embrayages (D,E) sont constitués par deux zones concentriques (llD,llE) d'une même pièce (21). 7) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que lfembrayage d'inertie (E) est disposé concentriquement à l'intérieur de l'embrayage principal (D). 8) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les volants (1il, llE) des deux embrayages (D,E) sont disposés d'un même côté des disques (l4Dgl4E), tandis que les plateaux (13D,13E), les couvercles (lOD,lOE) et les moyens de commande (l6D-17D, 16E-17E) des deux embrayages (D,E) sont disposés de l'autre côté des disques (l4D,l4E).