Brevet FR2560125A1 — publié le 19850830

La présente invention se rapporte à un dispositif pour accoupler à volonté à un arbre moteur tant un arbre mené qu'une masse d'inertie, notamment pour véhicules automobiles, dispositif comportant un embrayage, dit embrayage principal, agissant entre l'arbre moteur et l'arbre mené et un embrayage, dit embrayage inertiel, agissant entre l'arbre moteur et la masse d'inertie, chacun des deux embrayages étant, l'un c-omme l'autre, du type ayant un couvercle fixable à un volant, un plateau monté solidaire angulairement et mobile axialement sur le couvercle et un disque ayant une zone annulaire bilatérale de friction et adapté à être serré et desserre entre le plateau et le volant, des moyens de serrage et desserrage du disque coopérant avec le plateau et une commande associée auxdits moyens de serrage et desserrage et permettant d'obtenir à volonté le serrage et desserrage du disque, les deux embrayages étant emboîtés concentriquement l'un à l'intérieur de l'autre. L'embrayage principal joue le rôle de l'embrayage habituel d'un véhicule automobile, c'est-à-dire établit à volonté soit une coupure, soit une liaison, pour les besoins du fonctionnement, entre, d'une part, 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'entrée de la bote de vItesse du véhicule. L'embrayage inertiel est destiné à procurer des économies de carburant, en permettant d'arrêter le moteur, en particulier lorsque le véhicule est à l'arrêt ou tend à rouler de lui-même sur sa lancée ou le long d'une déclivité, et de remett.re le moteur en marche par entraSnement à partir de la masse d'inertie qui, à cet effet, a été admise à tourner. Un tel dispositif avec embrayage inertiel permet également de remplacer le démarreur traditionnel toujours volumineux et lourd par un petit moteur électrique chargé de relancer l'inertie ou de la maintenir à un régime de rotation permettant le démarrage du moteur thermique. La disposition qui consiste à prévoir l'embrayage principal et l'embrayage inertiel emboltés concentriquement l'un à l'intérieur de l'autre et construits l'un à l'image de l'autre permet de réduire l'encombrement et de faire bénéficier les deux embrayages d'une technologie qui a fait ses preuves et qui donne aux dispositifs une excellente fiabilité. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un tel dispositif, dans lequel l'embrayage principal a des moyens de serrage et desserrage doués d'une précontrainte élastique dans le sens du serrage et une commande qui agit activement dans le sens du desserrage en surmontant cette précontrain te élastique, et passivement dans le sens du serrage en lui laissant la prépondérance. En général, on prévoit l'embrayage inertiel exactement de la meme façon, ce dernier étant ainsi le fidèle reflet de l'embrayage principal. Mais, en réalité, dans un véhicule automobile où l'embraya ge principal est appelé à être le plus souvent dans sa condition d'engagement qui constitue sa condition normale de croisière, il n'en n'est pas de même de l'embrayage inertiel qui n'est appelé à intervenir que de temps à autre et qui doit le plus souvent être maintenu désengagé. Or, le fait de douer les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage inertiel d'une précontrainte élastique à l'instar de l'embrayage principal oblige à faire intervenir sans cesse la-commande de cet embraya ge inertiel pour maintenir ce dernier desserré contre l'action de la précontrainte élastique. Les dispositifs sus-indiqués qui ont été proposés jusqu'à présent, même s'ils bénéficient d'une construction simple et commode et d'un encombrement réduit, présentent donc l'inconvé nient-d'obliger à agir presque incessamment sur l'embrayage inertiel pour le maintenir desserré à l'encontre de sa précontrainte élastique. La présente invention a pour objet un dispositif pour accoupler à volonté à un arbre moteur tant un arbre mené qu'une masse d'inertie, notamment pour véhicules automobiles, du type indiqué ci-dessus, qui est exempt de cet inconvénient et qui permet de laisser l'embrayage inertiel desserré, sans que l'on soit obligé d'intervenir, et ceci en continuant à conserver à l'embrayage inertiel, une construction, qui, tout au moins en apparence, reste à l'image de la construction de l'embrayage principal, ce qui permet de maintenir un encombrement réduit et de continuer à bénéficier d'une standardisation de la cons truction. Suivant l'invention, un dispositif du type sus-indiqué est caractérisé en ce que l'embrayage inertiel a des moyens de serrage et desserrage quasi exempts de précontrainte élastique et une commande qui agit activement aussi bien dans le sens du serrage que dans celui du desserrage. Ainsi l'embrayage inertiel n'est plus soumis en permanence à une poussée élastique et il n'est plus nécessaire de la surmonter aussi longtemps que l'embrayage inertiel est inutilisé. Mais, au contraire, l'embrayage inertiel, avec ses moyens de serrage et desserrage, qui sont en quelque sorte neutres, et tout simplement manoeuvrés à la demande, reste desserré tant que l'on n'en a pas besoin. On commande son serrage chaque fois qu'il est nécessaire à l'aide d'un dispositif permettant d'accoupler rapidement la masse d'inertie au moteur thermique. De préférence, les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage principal comportent un diaphragme ayant une partie périphérique continue formant rondelle Belleville douée de la précontrainte élastique de serrage, et interposée entre le couvercle et le plateau, et une partie centrale ayant une pluralité de fentes radiales qui définissent des doigts de desserrage coopérant avec la commande, et suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage inertiel comportent un faux-diaphragme qui ressemble en apparence au diaphragme sus-visé mais dont la partie périphérique est quasi exempte de précontrainte élastique, tandis que les doigts coopérant avec la commande ont une double fonction de serrage et de desserrage. Ainsi, les deux embrayages sont, du moins en apparence, exactement à l'image l'un de l'autre, mais alors que l'embrayage principal a un vrai diaphragme doué de la précontrainte élastique, de son côté, l'embrayage inertiel a un faux-diaphragme qui ressemble au vrai mais qui est quasi exempt de la précontrainte élastique. En fait, la précontrainte élastique appliquée au vrai diaphragme est obtenue en partie par mise en cône du diaphragme à la fin de la fabrication. Dès lors, la fabrication du fauxdiaphragme qui débute comme celle du vrai, ne comporte pas de mise en cône. Suivant une autre caractéristique, afin d'éviter tout risque de précontrainte élastique préjudiciable, le fauxdiaphragme a une partie périphérique qui est interrompue par des fentes radiales par exemple alternées avec celles de la partie centrale. Avantageusement, les commandes des moyens de serrage et desserrage des deux embrayages comportent respectivement deux butées mobiles axialement, et suivant une autre caractéristique de l'invention, l'une des butées se déplace dans un sens pour le desserrage et l'autre dans l'autre sens pour le serrage. De cette façon les dimensions diamétrales des dites butées peuvent être prévues sensiblement voisines, ce qui est commode pour leur actionnement, tout en réduisant l'encombrement et le coût de l'ensemble. Dans une forme d'exécution préférée, la butée de l'embraya- ge principal agit en poussant pour le desserrage tandis que la butée de l'embrayage inertiel agit en tirant pour le serrage. De ce fait, les deux embrayages ont des apparences extrêmement proches l'une de l'autre. Plus particulièrement l'embrayage inertiel a la configuration d'un embrayage qui serait doté d'un vrai diaphragme et dont le desserrage serait obtenu en poussant sur les doigts alors qu'en réalité son diaphragme est un faux diaphragme et c'est en tirant sur les doigts que l'on obtient le serrage de l'embrayage inertiel. I1 a été constaté que l'intervention sur l'embrayage inertiel pour l'engager peut avantageusement être brève et dans ce cas, suivant une autre caractéristique de l'invention on prévoit la commande de cet embrayage inertiel motorisée, ce qui permet de répondre d'une manière commode à la condition d'un mode d'engagement rapide. Dans une forme d'exécution préférée, l'embrayage principal est disposé concentriquement à l'intérieur de l'embrayage inertiel et l'arbre mené est régi par ltembrayage principal indépendamment de l'état engagé ou désengagé de l'embrayage inertiel. Un tel agencement se prête dans d'excellentes conditions à la réalisation d'un dispositif dans lequel les deux embrayages-sont, en apparence, à l'image l'un de l'autre et où, suivant l'invention l'embrayage inertiel a des moyens de serrage et desserrage exempts de précontrainte élastique. Une forme d'exécution est ci-après décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif suivant l'invention la figure 2 est une vue du diaphragme de l'embrayage principal du dispositif de la figure 1, en élévation suivant les flèches II-II de la figure 1 la figure 3 est une vue du faux-diaphragme de l'embrayage inertiel du dispositif de la figure 1, en élévation suivant les flèches III-III de la figure 1 la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle du dispositif de la figure 1. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, un dispositif suivant l'invention pour accoupler à volonté à un arbre moteur A, tant un arbre mené B qu'une masse d'inertie C, notamment pour un véhicule automobile, comporte un embrayage, dit embrayage principal, D, agissant entre l'arbre moteur A et l'arbre mené B et un embrayage, dit embrayage inertiel, 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 bote 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 botte de vitesses. L'embrayage inertiel 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, par exemple à partir d'un petit moteur électrique M (figure 1). Les deux embrayages D et E sont prévus, tout au moins en apparence, 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. L'embrayage D comporte également un plateau 13D qui est monté solidaire angulairement et mobile axialement sur le couvercle lOD, ceci par tous moyens appropriés tels que des languettes de liaison tangentielle ou autres. 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 serrage et desserrage 16D du disque 14D, coopérant avec le plateau 13D. Une commande 17D, telle qu'une butée mobile axialement, est associée aux moyens de serrage et desserrage 16D et permet d'obtenir à volonté le serrage et le desserrage du disque 14D. Dans l'embrayage principal D, les moyens de serrage et desserrage 16D sont doués d'une précontrainte élastique dans le sens du serrage. La butée de commande 17D agit activement (vers la gauche de la figure 1) dans le sens du desserrage en surmontant cette précontrainte élastique et passivement (vers la droite de la figure 1) dans le sens du serrage en laissant la prépondérance à cette précontrainte élastique. Plus particulièrement les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage principal comportent un diaphragme 16D (figures 1 et 2) ayant une partie périphérique continue formant rondelle Belleville 18D, douée de la précontrainte élastique de serrage et interposée entre le couvercle lOD et le plateau 13D et une partie centrale ayant une pluralité de fentes radiales 19D qui définissent des doigts de desserrage 20D coopérant avec la butée de commande 17D. Le diaphragme 16D est monté basculant sur le couvercle lOD ici par l'intermédiaire de colonnettes 21D, fixées à ce couvercle lOD. Lorsque la butée de commande 17D est inactive, la partie périphérique formant rondelle Belleville 18D du diaphragme 16D prend appui sur le couvercle lOD vers la droite de la figure 1 ou de la figure 4 et sur le plateau 130 vers la gauche de -ces mêmes figures, ce qui, grâce à la précontrainte élastique de la rondelle Belleville 18D, assure le serrage du disque 15D entre le volant llD et le plateau de pression 13D. Lorsque la butée de commande 17D est déplacée vers la gauche des figures 1 et 4, elle pousse sur les doigts 20D du diaphragme 16D, ce qui relâche l'action élastique de la partie rondelle 18D sur le plateau 13D, cette rondelle Belleville 18D pouvant être admise à changer son appui en quittant le couvercle 13D et en venant sur les colonnettes 21D. La butée de commande 17D peut être actionnée par tous moyens appropriés par exemple au moyen d'une fourchette 22D, à partir d'une pédale avec assistance ou non, ou encore à partir d'un moteur avec ou sans automatisme. L'embrayage inertiel E a une construction tout à fait analogue à celle de l'embrayage principal D. On reconnait pour l'embrayage E, le couvercle 10E, le volant llE auquel le couvercle 10E est fixé, le plateau 13E, le disque 14E avec sa zone bilatérale de friction 15E, les moyens de serrage et desserrage 16E, et la commande 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 haut. Mais alors que les moyens de serrage et desserrage 16D de l'embrayage principal D sont doués d'une précontrainte élastique dans le sens du serrage, au contraire, l'embrayage inertiel E a des moyens de serrage et desserrage 16E qui sont quasi exempts de précontrainte élastique, tandis que la butée de commande 17E est admise à agir activement aussi bien dans le sens du serrage que du desserrage. Plus particulièrement les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage inertiel E comportent (figures 1 et 3) un fauxdiaphragme 16E dont la partie périphérique 18E est quasi exempte de précontrainte élastique, tandis que les doigts 20E coopérant avec la butée de commande 17E ont une double fonction de serrage et desserrage. Comme on le voit à la figure 2, la partie périphérique 18E du faux-diaphragme 16E est interrompue par des fentes radiales 23E alternées avec les fentes radiales 19E de la partie centrale. En outre, alors que pour donner en partie une précontrainte élastique au vrai diaphragme 16D on donne à ce dernier une forme en cône à la fin de sa fabrication, on utilise pour le faux diaphragme 16E une fabrication analogue mais dans laquelle on ne donne pas une mise en forme au diaphragme et on le laisse avec une forme plane. Cette planéité accentue la suppres sion de toute précontrainte élastique pour le faux diaphragme 16E obtenue par les fentes 23E. Comme on le voit aux figures 1 et 3 ce faux-diaphragme 16E monté sur le couvercle 10E et sur le plateau 13E-d'une manière analogue à celle dont le vrai diaphragme 16D est lui-même monté sur le couvercle lOD et le plateau 13D. On voit aux figures 1 et 3 qu'il y a une analogie apparente dans'le montage des deux embrayages. Mais alors que le vrai diaphragme 18D de l'embrayage principal D est monté sur le couvercle 10D avec la présence de colonnettes 21D, de telles colonnettes ne sont plus indispensables dans l'embrayage inertiel E. De simples pion de centrage portés par le couvercle lOD et engagés dans la partie élargie des fentes 19E suffisent. Bien entendu, pour des facilités de standardisation et de stockage on peut conserver les colonnettes 21D. La butée de commande 17E est actionnée par une fourchette 22E à partir d'un petit moteur électrique ME, par l'intermédiaire d'une pignonnerie ou tout autre moyen approprié désigné par 24E. Alors que la butée 17D de l'embrayage principal D agit en poussant vers la gauche des figures 1 et 4 pour le desserrage, la butée 17E de l'embrayage inertiel agit en tirant c'est-àdire vers la droite des figures 1 et 4 pour le serrage. Dans ces conditions, comme le montrent les figures 1 et 4, les butées de commande 17D et 17E ont des dimensions diamétrale sensiblement voisines, ce qui permet de réduire l'encombrement et le coût de l'ensemble. On appréciera que l'embrayage inertiel E occupe une condition desserrée pendant de longues périodes de temps. Lorsqu'il est appelé à être serre, c'est par une action brève et subite du petit moteur ME qui agit dans le sens du serrage en tirant par la fourchette 22E sur la butée 17E, que ce serrage est obtenu. L'embrayage inertiel E se trouve aussitôt desserré lorsque l'on fait agir le moteur ME dans le sens du desserrage. La similitude, du moins apparente, des eonfigurations des deux embrayages D et E permet commodément de les disposer l'un à l'intérieur de l'autre d'une manière concentrique avec un encombrement axial qui est sensiblement celui que prendrait un seul embrayage, c'est-à-dire, un encombrement axial réduit. Comme on le voit à la figure 1 l'embrayage D est emboité 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 14D de l'embrayage principal D est monté solidaire en rotation et coulissant sur l'arbre mené B. D'une manière analogue le disque 14E de l'embrayage inertiel E est monté solidaire en rotation et coulissant par rapport à l'arbre moteur A, en étant fixé au couvercle lOD par des pattes 25 élastiques (figure 4), ou en variante par un montage à cannelures sur la jupe du couvercle lOD. On appréciera également que dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 à 3, l'arbre mené B est régi par l'embrayage principal D indépendamment de l'état engagé ou désengagé de l'embrayage inertiel E. Plus particulièrement, l'embrayage E agit entre l'arbre moteur et la masse d'inertie C tandis que l'embrayage D agit entre l'arbre moteur A et l'arbre mené B. 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 llE et le plateau 13E et également le couvercle 10E et le faux-diaphragme 16E de l'embrayage d'inertie E. Le volant llD de l'embrayage principal, est indépendant de la masse d'inertie C. Ce volant llD est fixé par des vis 26 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 27 sur l'arbre moteur A. On peut, à volonté, actionner les butées de commande 17D et 17E dans les deux sens, Lorsque les butées 17D et 17E sont toutes les deux a. droite aux figures 1 et 4, les deux embrayages D et E sont engagés, l'arbre moteur A étant accouplé tant à l'arbre mené B qu'à la masse d'inertie C. Lorsque la butée 17D est à droite et la butée 17E est à gauche, l'embrayage D est engagé et l'embrayage E est désengagé L'arbre mené B est accouplé à l'arbre moteur A qui e-st 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 llD prévu spécifiquement à cet effet assure dans d'excellentes conditions l'absorption des variations cycliques du moteur. Lorsque la butée 17D est à gauche et la butée de débrayage 17E est à droite, l'embrayage D est désengagé tandis que l'embrayage E est engagé. Ceci correspond à une condition dans laquelle le moteur est relancé par la masse d'inertie C qui, à cet effet, a été admise à tourner au moyen du petit moteur M. Lorsque les butées de débrayage 17D-et 17E sont toutes les deux à gauche, les deux embrayages D et E sont désengagés. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées mais embrasse toutes variantes dans la réalisation de ses divers éléments et dans ses applications, dans le cadre des revendications. En particulier, l'embrayage inertiel E pourrait être construit de telle façon qu'il soit commandé en serrage, non pas par traction de la butée 17E mais par poussée de cette butée. Dans ce cas, l'embrayage principal D pourrait avantageusement être construit avec un type dit l'tiré", c'est-à-dire où la butée 17D agit par traction pour surmonter l'effet élastique de serrage du diaphragme 16D. On appréciera que dans tous les cas les embrayages D t E sont, en apparence, l'un à l'image de l'autre. En effet, par exemple, s'agissant d'un embrayage classique commandé en desserrage par poussée, comme l'embraya- ge D de la figure 1, le diamètre d'appui du diaphragme 16D sur le plateau de pression 13D eSt supérieur au diamètre d'appui du diaphragme 16D sur le couvercle 10D. Cette relation est également valable pour l'embrayage inertiel, le diamètre d'appui du faux diaphragme 16E sur le plateau de pression 13E étant supérieur au diamètre d'appui du faux diaphragme 16E sur le couvercle 10E. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour accoupler à volonté à un arbre moteur (A) tant un arbre mené (B) qu'une masse d'inertie (C), notamment pour véhicules automobiles, dispositif comportant un embrayage dit embrayage principal (D) agissant entre l'arbre moteur (A) et l'arbre mené (B) et un embrayage dit embrayage inertiel (E) agissant entre l'arbre-moteur (A) et la masse d'inertie (C), chacun des deux embrayages (D,E) étant, l'un comme l'autre, du type ayant un couvercle (lOD,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 (15D, 15E) et adapté à être serré et desserré entre le plateau et le volant, des moyens de serrage et desserrage (16D,16E) du disque coopérant avec le plateau, et une commande (17D,17E) associée aux dits moyens de serrage et desserrage et permettant d'obtenir à volonté le serrage et le desserrage du disque, les deux embrayages (D,E) étant embottés concentriquement l'un à l'intérieur de l'autre, dispositif dans lequel l'embrayage principal (D) a des moyens de serrage et desserrage (16D) doués d'une précontrainte élastique dans le sens du serrage et une commande (17D) qui agit activement dans le sens du desserrage en surmontant cette précontrainte élastique, et passivement dans le sens du serrage en lui laissant la prépondérance, dispositif caractérisé en ce que l'embrayage inertiel (E) a des moyens de serrage et desserrage (16E) quasi exempts de précontrainte. élastique et une commande (17E) qui agit activement aussi bien dans le sens du serrage que dans celui du desserrage. 2. Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage principal comportent un diaphragme (16D) ayant une partie périphérique continue formant rondelle Belleville (18D) douée de la précontrainte élastique de serrage et interposée entre le couvercle et le plateau et une partie centrale ayant une -pluralité de fentes radiales (19du qui définissent des doigts de desserrage (20D) coopérant avec la commande, caractérisé en ce que les moyens de serrage et desserrage de l'embrayage inertiel cm- port-ent un faux-diaphragme (16E) dont. la partie périphérique (18E) est exempte de précontrainte élastique, tandis que les doigts (20E) coopérant avec la commande ont une double fonction de serrage et desserrage. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie périphérique (18E) du faux-diaphragme (16E) est interrompue par des fentes radiales (23E) alternées avec celles (19E) de la partie centrale. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les commandes des moyens de serrage et desserrage des deux embrayages comportent respectivement deux butées mobiles axialement, caractérisé en ce que lvyJne des butées se déplace dans un sens pour le desserrage et l'autre dans l'au. tre sens pour le serrage. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la butée (17D) de l'embrayage principal (D) agit en pous sant pour le desserrage tandis que la butée (17E) de l'embrayas inertiel (E) agit en-tirant pour le serrage. 6. Dispositif suivant la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les dimensions diamétrales des deux butées (17D,17E) sont sensiblement voisines. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande de ltembrayage inertiel (E) est motorisée (ME). 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embrayage principal (D) est disposé concentriquement à l'intérieur de l'embrayage iner tiel (E) et en ce que l'arbre mené (B) est régi par l'embrayage principal (D) indépendamment de l'état engagé ou désengagé de l'embrayage inertiel (E).