Brevet FR2539194A1 — publié le 19840713

La présente invention est relative à un disque d'embrayage, notamment pour un embrayage à friction pour véhicules automobiles. On met au point, à l'heure actuelle, des moteurs légers, Cependant, de tels moteurs légers provoquent des modifications importantes du couple qui est transmispar l'intermédiaire d'un embrayage, aux mécanismes d'entraînement, ces variations de couple pouvant provoquer des bruits nuisibles, ainsi qu'une détérioration de la transmission et du différentiel. Afin de résoudre un tel problème, la présente ititulaire a déjà proposé un disque d'embrayage susceptible d'absorber les vibrations dues au couple, afin de réduire les bruits de pignons et les risques de détérioration Un tel disque d'embrayage est décrit notamment dans la demande de brevet américain na 347 157, déposée le 9 février 1982. Sur la Figure 1 du dessin annexé, on a représenté un disque d'embrayage selon cette demande antérieure Un tel dispositif comprend un moyeu 1, qui est pourvu diun flasque 2 composé d'un flasque intérieur 3, faisant partie inté- grante du moyeu 1, et d'un flasque extérieur 4 Une paire de sous-plaques 5, relativement minces, sont fixées sur les deux cotés du flasque 4, et elles s'adaptent à la périphérie extérieure du moyeu 1, afin de supporter le flasque 4 par rapport au moyeu 10 Des ressorts faibles 6, pour un premier fonctionne- ment en torsion, sont disposés entre les sous-plaques 5 et le flasque intérieur 3 Des ressorts 7, pour des second et troisième fonctionnements, sont dispo- sés entre le flasque extérieur 4 et les plaques d'embrayage et de retenue 8 et 9. Dans un tel disque d'embrayage, les plaques d'embrayage et de retenue 8 et 9 subissent une torsion par rapport au flasque 4, après rotation de ce der- nier, selon un angle prédéterminé par rapport au flasque intérieur 3 e Par con- séquent, l'angle de torsion maximal peut être suffisamment important Etant donné que les ressorts 6 sont faibles par rapport à la torsion du flasque, la vitesse ou le taux d'augmentation du couple par rapport à l'augmentation de l'angle de torsion est faible, En outre, le couple d'hystérésis change en fonc- tion de la modification de l'angle de torsion, Il résulte de ces caractéristiques que les vibrations dues au couple peuvent être absorbées, afin de réduire les bruits de pignons et les risques d'endommagement de la transmission. Cependant, dans un type d'embrayage tel qu'illustré sur la Figure 1, à grand angle de torsion et hystérésis variable, les flasques 3 et 4 doivent être réalisés par forgeage, ce qui se traduit par un prix de revient trop élevé. En outre, il peut ëtre difficile de positionner correctement le flasque 4 co- axialement au moyeu 11 Par conséquent, les ressorts 6 et 7 sont également difficiles à positionner avec précision, et il en résulte que les sousplaques 5 peuvent 8 tre endommagées, voire même briséeso Les valeurs des pressions qui existent entre le flasque 3 et les sous-plaques 5 ne sont pas déterminées de façon stable Il en résulte qu'il est difficile d'engendrer avec précision un couple de valeur déterminéeo La présente invention s'est fixé pour objectif d'apporter un disque d'em- brayage perfectionné surmontant tous les inconvénients des types d'embrayage connus mentionnés ci-dessus L'idée à la base de l'invention est de prévoir des flasques de moyeu constitués d'une tôle métallique et faisant également fonction de sous-plaques classiques. Par conséquent, l'invention concerne un disque d'eimbrayage, notamment pour véhicules automobiles, caractérise en ce qu'il comprend: un moyeu, con- çu de façon à êti'e relié à un arbre et muni 9 sur sa périphérie extérieure, d'lune plaque radiale de moyeu; une paire de flasques de moyeu, constitués d'une tôle métallique 9 disposés sur les deux cztés de la plaque de moyeu, avec inter: position d'éléments de friction, et fixés par leurs périphéries internes sur la périphérie externe du moyeu; un systrme de rivets, connectant entre elle des portions radialement internes des flasques et faisant saillie au travers d'une longue ouverture circonférentielle ménagée dans la plaque de moyeu; des movyens de fixation pour maintenir des portions radialement externes des flasques les unes sur les autres, sur le côté radialement externe de la plaque de moyeu; des moyens élastiques faibles, disposds dans des ouvertures prévues dans les flasques et la plaque de moyeu et reliant circonférentiellement les flasques et cette plaque de moyeu 9 des plaques latérales reliées les unes aux autres et disposées sur les deux côtés des flasques, avec interposition de moyens de friction; et des moyens élastiques forts, disposés dans des ouver- tures des flasques et des plaques latérales et reliant entre eux les flaaques et les plaques latérales. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressorti- ront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif Sur les dessins: 3 2539194 la Figure 1 est une vue en coupe du disque d'embrayage de type connu décrit et discuté ci-dessus; la Figure 2 est une vue en coupe d'un disque d'embrayage selon un exemple de réalisation préféré de l'invention; la Figure 3 est une vue partielle, en coupe, représentant une autre partie du disque d'embrayage illustrée sur la Figure 2 la-Figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la Figure 2 la Figure 5 est une vue partielle, en coupe, selon V-V de la Figure 2;E la Figure 6 est un schéma montrant les courbes caractéristiques de torsion du disque d'embrayage objet de la présente invention. On se réfère en premier lieu à la Figure 2, qui représente un mode de réalisation préféré du disque d'embrayage selon l'invention C e disque com- porte un moyeu cannelé l l,qui est conçu de façon à s'adapter sur un arbre d'embrayage (non représenté), et qui comporte, sur sa périphérie externe, une plaque de moyeu 13, faisant partie intégrante du moyeu Une paire de flasques annulaires de moyeu 14, qui sont réalisés à partir d'une tôle métal- lique et à l'aide d'une presse, sont disposés sur les deux côtés de la plaque de moyeu 13, et ces flasques sont montés à rotation, par leurs périphéries internes, sur la périphérie-externe du moyeu 11 Les portions radialement internes des-flasques 14 sont positionnées sur les deux côtés de la plaque 13, et elles sont reliées les unes aux autres à l'aide de deux rivets 16 (ou de tout moyen de fixation équivalent, par exemple des broches), faisant saillie res- pectivement au travers d'une longue ouverture en forme d'arc de cercle 15, visible sur la Figure 5 Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 2, les portions périphériques internes des flasques 14 sont appliquées sur les surfaces laté- rales de la plaque 13, avec interposition de rondelles Belleville, de ressorts ondulés ou de tout autre moyen de friction équivalent Les portions radialement médianes des flasques 14 sont recourbées Les portions radialement externes des flasques 14 sont directement et totalement au contact les unes des autres, et elles sont solidarisées à l'aide de quatre rivets 18, circonférentiellement espacés. La plaque de moyeu 13 comporte deux ouvertures 19 qui sont ménagées sur des portions diamétralement opposées d'un m 8 me cercle On dispose, dans les ouvertures 19, des ressorts faibles 20, pour une première opération en torsion Chaque premier ressort 20 s'étend parallèlement à une tangente 4 gf 539194 du disque Des portions diamétralement opposées de chaque ressort 20 font saillie des ouvertures 19 et viennent en prise avec des ouvertures 21 Les ou- vertures 19 et 21 correspondent, dans la direction axiale du disque, lorsque ce dernier est dans la position représentée sur le dessin (état neutre), si bien-que les extrémités 20 a des ressorts 20 viennent en prise avec les surfaces d'extré- mité 19 a et 21 a des ouvertures 19 et 21. Ainsi qu'on le voit sur la Figure 2, une plaque de retenue 22 et une plaque d'embrayage 23 sont disposées sur les deux côtés des flasques 14 fixés l'un à l'autre, et ces plaques 22 et 23 sont montées, par leurs périphéries internes, sur la périphérie extérieure du moyeu 11 Des portions radialement externes des plaques 22 et 23 sont reliées les unes aux autres par quatre broches d'arrêt , qui font saillie au travers d'évidements 24, prévus sur des portions péri- phériques externes du flasque 14 Des portions périphériques internes des plaques 22 et 23 sont appliquées sur les flasques 14, avec interposition de ron- delles de friction 26. Comme on le voit sur la Figure 4, les flasques 14 comportent deux ouver- tures 27 (ou deux jeux d'ouvertures 27) qui se prolongent et débouchent dans les extrémités radialement externes des ouvertures 21, respectivement Les se- conds ressorts 28 sont disposés dans les ouvertures 21 Des portions diamétra lement opposées de chaque ressort 28 font saillie des ouvertures 27, et elles sont en prise avec les ouvertures 29 et 30 (Fig 2), prévues dans les plaques de retenue et d'embrayage 22 et 23 A l'état neutre, tel que représenté sur le dessin, les surfaces d'extrémité 27 a, Z 9 a et 30 a des ouvertures 27, 29 et 30, correspondent, dans la direction de l'axe du disque, et sont au contact des ex- trémités des ressorts 28. Les flasques 14 comportent également deux autres ouvertures 31, dans lesquelles sont disposés des troisièmes ressorts de torsion 32, en prévoyant des espaces circonférentiels 33 et 33 ', respectivement, de chaque côté des ressorts Les ressorts 32 sont également montés dans des ouvertures 34 et 35, qui sont prévues dans les plaques 22 et 23, et qui viennent en prise avec les surfaces d'extrémité des ouvertures 34 et 35. Comme on peut le voir sur la Figure 2, des plaques d'amortissement 36 sont fixées sur les portions périphériques externes de la plaque d'embrayage 23 Des garnitures de friction 37 sont fixées sur les deux surfaces des plaques 36, ces garnitures 37 étant positionnées entre un volant (non représenté) d'un moteur et une plaque de pression (non représentée). 2 559 X 94 On expliquera maintenant le fonctionnement de l'exemple de réalisation préféré de l'invention. Afin de transmettre un effort de rotation du moteur du véhicule aux arbres d'entraînement des roues de ce véhicule, la garniture 37 du disque d'embrayage est appliquée contre le volant par la plaque de pression, pour que la force ou le couple soit transmis à l'arbre d'embrayage par l'intermédiaire du moyeu cannelé 11 Cependant, afin de simplifier l'explication du fonctionne- ment, celui-ci sera décrit comme si le couple était transmis à la garniture d'embrayage 37 à partir du moyeu Ilo Lorsque le couple s'exerçant selon la direction indiquée par la flèche A est appliqué, en premier lieu, les premiers ressorts faibles 20 sont comprimés, étant donné que les flasques 14 et I es plaques 22 et 23 sont reliés par l'intermédiaire des ressorts forts 28 Le couple est transmis du moyeu Il aux garnitures 37 par l'intermédiaire de la plaque 13, des ressorts 20, des flasques 14, des ressorts 28, des plaques 22 et 23 et des plaques 36 Etant donné que les ressorts 20 sont faibles, comrnme on l'a in- diqut ci-dessus, le taux d'augrmentation du couple de torsion T (couple transmis), par rapport à l'augmentation de l'angle-de torsion D, est faible, comme on peut le voir sur la ligne TI, illustrée sur la Figure 6 Lorsque l'angle de torsion augmente jusqu'à une valeur -01, les rivets 16 viennent en prise avec les faces d'extrémités 15 a des ouvertures 15, Ensuite, les flasques 14 sont reliés à la plaque de moyeu 13, de manière à constituer un ensemble monobloc, et les seconds ressorts 28 commencent à tre comprimés Lorsque les flasques 14 tournent selon un angle 02, avec la plaque 13, les espaces libres 33 sont réduits a zéro, et les faces d'extrémité 31 a des ouvertures 31 viennent en prise avec les extrémités 32 a des ressorts 32 Ensuite, les troisièmes ressorts 32 com- mencent à subir une compression Lorsque les flasques 14 tournent selon un angle 03, en même temps que la plaque 13, les broches d'arrêt 25 viennent au contact des faces d'extrémités 24 a des évidements 24, si bien que tous les élé- ments du disque sont reliés les uns aux autres de manière à constituer un en- semble monobloc, et l'angle de torsion atteint une valeur maximale. Le premier couple d'hystérésis est provoqué par le frottement entre les flasques 14 et la plaque 13 e Les second et troisième couples d'hystérésis sont provoqués par le frottement entre les flasques 14 et les plaques 22 et 23 Lorsque l'angle de torsion décroît à partir de sa valeur maximale, le couple de torsion décroît, comme on l'a représenté sur les lignes T 3 ', T 2 ' et TI', sur la Figure 6 Etant doné que le premier couple d'hystérésis est très banie, les deux types de couple TI et Ti' sont illustrtés par la même ligne, sur la Figure 6 o La moitié gauche de la Figure 6 représente la caractéristique de couple lorsque l'angle change dans la direction opposée (sens négatif)o Le disque d'emnbrayage décrit ci-dessus selon Jinvenition présente les avanta Jges et caractéristiques suivants par rapport aux disques classiques du type illustré par la Figure 1 o a) étant donné que les úflasques de moyeu M 4 sont constituée d'une tôle mé- tallique, et que les sous-plaques sont supprimées, les coôts de fabrication peuvent être faibles, et on peut réduire le nombre de pi%èces constituant l'embrayage b) étant donné que les úlasques 14 sont positionnés sur la périphérie extérieue du moyeu 11, le centrage ou le positionnement coaxial des flasques 14 peut etre réalisé facilemnent et avec précision Par cons léquent' les ressorts 20, 28 et 32 peuvent être positionnés avec précision, et les úflasques 14 sot protégés à l'encontre de toute déteérioration pouvant entraîner leur rupture 3 c) étant donné que les portions radialement internes des flasques 14 sont úixées les unes sur les autres par l'intermédiaire de moyens de fixation tels que les rivets 16, et qu'elles sont appliq Lues sur la plaque de zmoyeu 13 avec interposition d'éléments de friction 17, la pression ente leas flasques 14 et la plaque 13 peut Stre stable, ce qui a pour avantage que le premier couple d'hystéeésis peut atre déterminé de façon stable d) les caractéristiques de torsion et d'hystérésis apportent l'avantage selon lequel toute vibration de couple peut être effectivement absorbée, e" que tout bruit nuisible peut gtre évité Selon une variante de la présente invention, on peut utiliser -du caout- chouc à la place des ressorts, ou en combinaison avec ces dernierso Le S on- vertures 21 et 27, ménagées dans le f 11 asques 14, peuvent etre réalisées sépa- rément les unes des autres, sans constituer un prolongement l'une de lautreo Le nombre des ouvertures 21, 27 et 31 peut etre modifié en tenant compte de la résistance mécanique des divers composants du disque, et notamment des flasques 14 On peut également utiliser des systèmes de ressorts de torsion, qui sont conçus de manière que la pente de la ligne caractéristique soit modi- fiée une fois, trois fois, ou plusieurs foiso Si les ressorts prévus pour le der- nier mode de fonctionnement (troisième mode) sont suffisamment forts, on peut supprimer les broches d'arrêt 25, et les plaques 22 et 23 peuvent être directement fixées ensemble sur les parties incurvées, par exemple à l'aide de rivets ou par soudure Les plaques 22 et 23 peuvent être fixées l'une à l'autri en prévoyant une entretoise entre elles A la place des ressorts ondulés 17, on peut prévoir des rondelles de friction. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. a. REVENDICATIONS 1 Disque d'embrayage, notamment pour véhicules automobiles, carac- térisé en ce qu'il comprend: un moyeu ( 11), conçu de façon à être relié à un arbre et muni, sur sa périphérie extérieure, d'une plaque radiale de moyeu ( 13) une paire de flasques de moyeu ( 14), constituéS d'une tôle métallique, disposés sur les deux côtés de la plaque de moyeu ( 13), avec interposition d'éléments de friction et fixés par leurs périphéries internes sur la périphérie externe du moyeu ( 11); un système de rivets ( 16) connectant entre elles des portions ra- dialement internes des flasques ( 14) et faisant saillie au travers d'une longue ouverture circonférentielle ( 15), ménagée dans la plaque de moyeu; des moyens de fixation ( 18), pour maintenir des portions radialement externes des flasques ( 14) les unes sur les autres, sur le côté zadialement externe de la plaque de moyeu; des moyens élastiques faibles ( 20), disposés dans des ouvertures ( 19) prévues dans les flasques et dans la plaque de moyeu et reliant circonférentielle- ment ces flasques et ladite plaque de moyeu; des plaques latérales ( 22, 23) reliées les -unes aux autres et disposées sur les deux côtés des flasques, avec interposition de moyens de friction, et des moyens élastiques forts ( 28), dispo- sés dans des ouvertures ( 21) des flasques et des plaques latérales et reliant entre eux les flasques et les plaques latérales. 2 Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit un espace correspondant à un premier angle de torsion prédéter- miné entre les rivets de fixation ( 16) et la face d'extrémité de la longue ouver- ture ( 15) de la plaque de moyeu. 3 Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque de moyeu ( 14) comporte une partie incurvée sur sa portion radiale- ment médiane, près de la périphérie extérieure de la plaque de moyeu, et en ce que toutes les surfaces des portions radialement externes des flasques ( 14) se raccordent les unes aux autres.