Brevet FR2540203A1 — publié le 19840803

i 2540203 La présente invention se rapporte à des embrayages à commande hydraulique et plus particulièrement à des embrayages à disques multiples à commande hydraulique pour des transmissions automatiques et analogues. Un embrayage à disques multiples à commande hydraulique comprend un tambour d'embrayage rotatif avec un arbre d'entrée, un piston d'embrayage monté dans le tambour de façon à définir une chambre à huile, et une série alternée de plaques menantes et menées constituant un ensemble formant embrayage Pour un engagement de 1 'embrayage, de la pression d'huile est amenée à la chambre à huile pour forcer le piston à se déplacer vers l'ensemble d'embrayage et à le comprimer axialement Cette sorte d'embrayage pose un problème parce que même lorsqu'il n'y a pas d'alimenta- tion en huile sous pression dans la chambre à huile, une pression d'huile se développe dans la chambre du fait de la force centrifuge qui agit sur l'huile dans cette chambre. Par l'effet de cette force centrifuge, le piston est par conséquent sollicité pour se déplacer vers l'ensemble formant embrayage pour le comprimer axialement à une force relative- ment faible quand le tambour d'embrayage tourne à une vitesse lente et à une force relativement importante quand il tourne à une vitesse rapide Cela conduit inévitablement à un trainage, une surchauffe, une usure rapide et analogue Par ailleurs, quand un tel embrayage est utilisé dans un véhicule, un mouvement inattendu du véhicule peut éventuellement se produire, ce qui est assez dangereux. Afin de résoudre ce problème, on a proposé de monter, sur le tambour ou le piston de l'embrayage, un clapet de retenue comprenant une bille et un trou recevant la bille. Le clapet de retenue est adapté à s'ouvrir et a se fermer selon les forces opposées agissant sur la bille, c'est-à-dire une force centrifuge et une force résultant de la pression d'huile dans la chambre à huile Plus particulièrement, le clapet de retenue est construit de façon que la bille soit 2 2540203 forcée à reposer, c'est-à-dire que le clapet de retenue soit fermé, quand la force résultant de la pression de l'huile est plus importante que la force centrifuge et la bille soit forcée à se déloger, c'est-à-dire que le clapet de retenue s'ouvre quand la première force est plus faible que la dernière. Pour retirer efficacement la pression d'huile de la chambre à huile quand l'embrayage doit rester dégagé, il était de pratique courante d'agencer le clapet de retenue aussi près que possible du pourtour circonférentiel externe du tambour ou du piston de l'embrayage, c'est-à-dire aussi loin que possible de l'axe de rotation du tambour, Dans le cas de plus de deux clapets de retenue installés, ils étaient agencés sur un cercle commun et aussi près que possible du pourtour circonférentiel externe du tambour ou piston de l'embrayage. Ainsi agencé, le clapet de retenue nécessite que l'espace entre la bille et le trou la recevant soit assez petit pour que le clapet de retenue puisse se fermer sûrement même si le tambour d'embrayage tourne à une vitesse rapide, c'est-à-dire lorsque la force centrifuge qui agit sur la bille du clapet de retenue est assez importante Avec un si faible espace, une opération efficace de détournement du clapet de retenue ne peut être atteinte Au contraire, quand le trou recevant la bille est grand pour produire un grand espace, on ne peut obtenir un fonctionnement fiable et assuré du clapet de retenue. L'embrayage selon l'art antérieur du type décrit pose un tel dilemne et le problème ci-dessus n'a pu être totale- ment résolu par un tel dispositif selon l'art antérieur. En conséquence, la présente invention a pour objet un embrayage à disquesmultiples à commande hydraulique perfectionné ne présentant absolument pas le problème noté ci-dessus, c'est-à-dire le trainage, la surchauffe > l'usure rapide et analoguesrésultant d'une force centrifuge qui agit 3 2540203 sur l'embrayage. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, l'embrayage à disques multiples à commande hydraulique selon l'invention comprend un ensemble formant embrayage ayant une série alternée de plaques menantes et menées, un tambour d'embra- yage rotatif autour d'un axe et couplé de manière motrice aux plaques menantes pour une rotation avec elles, un piston d'embrayage monté dans le tambour pour définir entre eux une chambre à huile, le piston étant axialement mobile vers et au loin de l'ensemble d'embrayage selon la pression d'huile dans la chambre à huile, l'ensemble d'embrayage étant actif pour maintenir le tambour pour une rotation avec les plaques menées lorsqu'il est axialement comprimé par le piston, et un moyen pour détourner l'huile de la chambre à huile et empêcher ainsi la force centrifuge qui agit sur l'huile dans la chambre à huile de provoquer un développement de l'huile dans la chambre à huile quand l'embrayage doit être maintenu dégagé, le moyen comprenant au moins deux clapets de retenue à bille, premier et second, qui sont agencés pour avoir une distance différente de l'axe de rotation du tambour. Selon un mode de réalisation, le premier clapet de retenue à bille est agencé près de pourtour circonférentiel externe du piston et le second clapet de retenue à bille est agencé radialement plus vers l'intérieur que le premier. Avec la structure ci-dessus, le second clapet de retenue à bille, qui est plus près de l'axe de rotation du tambour, peut présenter, entre sa bille et le trou la recevant, un plus grand espace que celui du premier clapet à bille sans provoquer aucun défaut de fonctionnement. Grâce à cela, l'huile peut être rapidement et efficacement détournée à travers le second clapet de retenue, et l'huile qui reste dans une partie de la chambre à huile plus vers l'extérieur le second clapet de retenue à bille peut être détournéepar le premier clapet de retenue à bille. 4 2540203 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raîtront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence aux dessins sché- matiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illus- trant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est un embrayage à disques multiples à commande hydraulique selon un mode de réalisation de la présente invention; et la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 mais montrant une modification selon la présente invention. En se référant d'abord à la figure 1, un embrayage à disques multiples à commande hydraulique est généralement désigné en 10 et il est illustré comme comprenant un tambour d'embrayage 12, un piston d'embrayage 14 et une série alternée de plaques menantes 16 et de plaques menées 18 constituant un ensemble d'embrayage 20 Le tambour 12 est formé en deux parties intégralement jointes en 12 a et il est calé, par sa partie de moyeu 12 b, sur un organe d'entrée ou arbre (non représenté) pour une rotation avec lui Le piston 14 est monté dans le tambour 12 pour un mouvement axial et il coopère avec lui pour définir entre eux une chambre à huile 22 fermée de manière étanche A cette fin, le piston 14 est adapté à être coulissant par ses pourtours interne et externe sur le tambour 12 et des bagues d'étanchéité 24 et 26 y sont montées pour former 12 et un joint entre les surfaces correspondantes du tambour du piston 14 Le tambour 12 présente une ouverture 27 permettant une communication entre la chambre à huile 22 et une source d'huile sous pression (non représentée). Sur le tambour est également monté un moyen de retenue de ressort 28 qui est maintenu en place par un anneau de fermeture automatique 30 Entre le moyen de retenue de ressort 28 et le piston 14 sont disposés, en un agencement 2540203 circulaire, un certain nombre de ressorts à boudin 32 qui sollicitent le piston 14 dans la direction au loin de l'ensemble 20 Sur le tambour 12 est également montée une plaque de retenue 34 qui est maintenue en place par un anneau de fermeture automatique 36 et qui est calée sur le tambour 12 pour une rotation avec lui Entre la plaque de retenue 34 et le piston 14 sont disposés les plaques menantes 16, les plaques menées 18 intercalées aux plaques menantes 16 et une plaque 36 en forme de coupe Les plaques menantes 16 sont des plaques de friction et sont calées, sur leur pourtour externe, sur le tambour d'embrayage 12 tandis que les plaques menées 18 sont des plaques d'acier et sont calées sur leur pourtour interne sur un organe de sortie ou ar- bre (non représenté) pour une rotation avec lui La structure ci-dessus suit sensiblement le mode conventionnel. Selon la présente invention, le piston 14 est pourvu de deux clapets de retenue, c'est-à-dire un premier clapet de retenue à bille 40 et un second clapet de retenue à bille 42 Le premier clapet de retenue à bille 40 est agencé près du pourtour circonférentiel externe du piston 14 et le second clapet de retenue à bille 42 est agencé radialement plus vers l'intérieur que le premier clapet 40, c'est-à-dire que le second clapet de retenue à bille est agencé plus près de l'axe de rotation du tambour 12 que le premier clapet Le premier clapet de retenue à bille 40 comprend une bille 40 a et un trou 40 b la recevant Le trou b comprend, bien que cela ne soit pas désigné, une section de trou de plus petit diamètre (la section du trou côté gauche sur le dessin), une section de trou de plus grand diamètre (la section du trou côté droit) o la bille 40 a est reçuemobile, et un siège conique de clapet ou section de trou interconnectant les sections plus petite et plus grande La section de trou de plus grand diamètre est légèrement plus grande, par son diamètre, que la bille 40 a pour produire entre ellesun espace par lequel l'huile est 6 2540203 détournée quand la bille 40 a est maintenue au loin du siège Après insertion de la bille 40 a dans le trou la recevant, une extrémité de la section du trou de plus grand diamètre est calfatée donc la bille 40 est maintenue en toute sécurité dans la section de trou de plus grand diamètre Le second clapet 42 comprend une bille 42 a et un trou 42 b la recevant, comme dans le cas du premier clapet 40 Le second clapet 42 est de petite dimension en comparaison au premier clapet 4, -c'est-à-dire que la bille 42 a est plus petite que la bille 40 a Cependant, le second clapet de retenue à bille 42 est construit pour produire, entre la bille 42 a et le trou 42 b la recevant, un espace plus grand que l'espace correspondant du premier clapet 40, c'est-à-dire que l'espace du second clapet 42 forme un passage d'huile dont la section transversale est plus grande que la section transversale correspondante du premier clapet 40. En utilisation, quand de l'huile sous pression est amenée par l'ouverture 27 dans la chambre à huile 22, les billes 40 a et 42 a des premier et second clapets de retenue à bille 40 et 42 sont forcées à venir reposer sur les sièges respectifs, c'est-à-dire que les clapets et 42 se ferment La pression d'huile dans la chambre 22 est ainsi forcée à augmenter et applique, sur le piston 14, une force dirigée vers la gauche sur le dessin Le piston 14 est poussé vers l'ensemble 20 et il comprime axialement celui-ci entre lui et la plaque de retenue 34 Par suite, les plaques menées 18 sont mises enengagement de frottement avec les plaques menantes 16 et tournent avec elles, c'est-à-dire que l'embrayage est embrayé ou engagé Tant que de l'huile sous pression est amenéedans la chambre à huile 22, les clapets 40 et 42 sont maintenus fermés, c'est-à- dire que même lorsque l'embrayage tourne à sa vitesse maximale, les forces résultant de la pression d'huile dans la chambre 22 et agissant sur les billes 40 a et 42 a sont suffisamment importantes pour ne pas permettre aux billes d'être forcées à se déloger du fait des forces centrifuges qui agissent sur elles. Quand l'alimentation en huile sous pression dans la chambre à huile 22 est arrêtée, le piston 14 est repoussé au loin de l'ensemble 20, c'est-à- dire qu'il est poussé vers la droite sur le dessin, par les ressorts 32 Il en résulte ainsi un dégagement de l'em- brayage Cependant, il reste de l'huile dans la chambre 22 et l'huile est soumise à une force centrifuge car le tambour 12 continu à tourner avec l'arbre d'entrée Par cela, la pression d'huile se développe dans la chambre à huile 22 Dans ce cas, comme les premier et second clapets 40 et 42 sont forcés à s'ouvrir par les forces centrifuges qui agissent sur les billes 40 a et 42 a, l'huile sous pression est détournée de la chambre à huile 22 De ce point de vue, l'huile peut être rapidement détournée à travers le second clapet 42 car un relative- ment grand espace est formé entre la bille 42 a et le trou 42 b la recevant L'huile qui reste dans une partie de la chambre 22 radialement plus vers l'extérieur que le second clapet 42 est détournéeà travers le premier clapet 40 En prévoyant ces deux clapets de retenue à bille 40 'et 42 en des emplacements radialement différents, il ne peut se développer, dans la chambre à huile, une pression d'huile importante forçant le piston 14 à se déplacer vers l'ensemble pour le comprimer axialement. Comme il est pourvu d'un si grand espace, le second clapet 42 peut se fermer de manière assurée et instantanée lorsqu'il y a une alimentation en huile sous pression dans la chambre 22 car il est plus de l'axe de rotation du tambour 12 et en conséquence la force centrifuge qui agit sur la bille 42 a est plus faible que la force correspondante agis- sant sur la bille 40 a du premier clapet 40. 8 2540203 La figure 2 montre un mode de réalisation modifié qui est sensiblement semblable au précédent mode de réalisation à l'exception que les premier et second clapets a bille 40 et 42 sont montés sur le tambour d'embrayage 12. Ce mode de réalisation permet de produire sensible- ment le même effet que le mode de réalisation qui précède. 9 2540203 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Embrayage à disques multiples à commande hydraulique caractérisé en ce qu'il comprend: un ensemble d'embrayages ( 20) ayant une série alternée de plaques menantes ( 16) et de plaques menées ( 18); un tambour d'embrayage ( 12) rotatif autour d'un axe et couplé de manière motrice auxdites plaques menantes ( 16) pour une rotation avec elle; un piston d'embrayage ( 14) monté dans le tambour ( 12) pour définir entre eux une chambre à huile ( 22), ledit piston ( 14) étant axialement mobile vers et au loin dudit ensemble ( 20) selon la pression d'huile dans ladite chambre ( 22); et ledit ensemble ( 20) étant actif pour maintenir ledit tambour ( 12) une rotation avec lesdites plaques menées ( 18) lors d'une compression axiale par ledit piston ( 14); et un moyen pour détourner l'huile de ladite chambre ( 22) et empêcher ainsi la force centrifuge agissant sur l'huile dans ladite chambre à huile ( 22) de provoquer un développement d'huile dans ladite chambre ( 22) quand ledit embrayage doit être maintenu dégagé, ledit moyen comprenant au moins deux clapets de retenue à bille ( 40, 42) agencéspour être à des distances différentes de l'axe de rotation dudit tambour ( 12). 2 Embrayage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les clapets de retenue à bille ( 40, 42) précités sont montés sur le piston ( 14) précité. 3 Embrayage selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'un des clapet de retenue à bille 40 précité est agencé près du pourtour circonférentiel externe du piston ( 14) précité, l'autre desdits clapets ( 42) étant agencé radialement plus vers l'intérieur que le premier, clapet ( 40). 2540203 4 Embrayage selon la revendication ( 1) caractérisé en ce que les clapets de retenue à bille ( 40, 42) précités sont montés sur le tambour ( 12) précité Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un des clapets de retenue à bille ( 40) précités est agencé près du pourtour circonférentiel externe du tambour ( 12) précité, l'autre clapet ( 42) étant agencé radialement plus vers l'intérieur que le premier clapet ( 40). 6 Embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des clapets de retenue à bille ( 40, 42) précités comprend une bille ( 40 a, 42 a) et un trou la recevant ( 40 b, 42 b) formé dans le piston ( 14) précité, et en ce que ledit trou ( 40 b, 42 b a une section de trou de plus petit diamètre, une section de trou de plusgrand diamètre ou est reçu mobile ladite bille ( 40 a, 40 b) et une section de trou conique interconnectant lesdites sections de plus petit et de plus grand diamètre. 7 Embrayage selon la revendication 5 caractérisé en ce que chacun des clapets à bille ( 40, 42) précités comprend une bille ( 40 a ou 42 a) et un trou ( 42 ou 42 b) la recevant formé dans le tambour ( 12) précité et en ce que ledit trou ( 40 b ou 42 b) a une section de plus petit diamètre, une section de plus grand diamètre ou ladite bille ( 40 a, 42 a)est reçue mobile et une section conique interconnectant lesdites sections de plus petit et de plus grand diamètre. 8 Embrayage selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'autre clapet de retenue à bille ( 42) précité a, entre la bille ( 42 a) et le trou la recevant ( 42 b), un plus grand espace que le premier clapet ( 40) précité. 9 Embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bille ( 42 a) précitée de l'autre clapet de retenue à bille ( 42) est plus petite que la bille ( 40 a) du premier clapet de retenue ( 40).