Brevet FR2571106A1 — publié le 19860404

La présente invention a pour objet un embrayage à friction commandé par pression de fluide, comprenant un arbre d'en- trée immobile axialement, un volant fixé à cet arbre d'entrée, un disque d'embrayage placé en face d'une surface de friction de ce volant, un arbre de sortie lié à ce disque d'embrayage et de même axe que l'arbre d'entrée, un plateau de pression destiné à serrer une garniture de fric- tion du disque d'embrayage contre le volant. Un tel embrayage est utilisable sur les véhicules terres- tres, par exemple. Généralement, dans un embrayage à friction de véhicule, une garniture de friction d'un disque d'embrayage est agencée pour être serrée contre un volant par un plateau de pres- sion qui est poussé par un ou plusieurs ressorts. Cepen- dant, dans ce dispositif, lorsque la garniture arrive à un certain degré d'usure, le ressort ne peut pas appliquer une force suffisante au plateau de pression, de sorte que la durabilité de l'embrayage est faible. La demanderesse a déjà proposé comme remède dans le brevet US 4 479 570 (demandes de brevets japonais 56-80455 et 56-82227) un embrayage pneumatique dans lequel un plateau de pression est conçu pour être actionné par un vérin pneumatique. Dans ce dispositif, le plateau de pression peut serrer la garniture contre le volant avec une force constante même lorsque la garniture s'use. Cependant, dans cet embrayage pneumatique connu, comme le vérin pneumatique est conçu pour tourner avec un couvercle d'embrayage, il faut placer un raccord rotatif compliqué entre un conduit d'air fixe situé à l'extérieur de ce couvercle d'embrayage et un conduit d'air tournant situé à l'intérieur. En conséquence, un but de l'invention est de fournir un Z5 71106 embrayage à friction ayant une durabilité élevée et com- portant un raccord de structure simple. Un autre but de l'invention est de fournir un embrayage à friction n'ayant pas les inconvénients suivants. Dans un embrayage du type à ressort(s) ou du type pneuma- tique, le couvercle d'embrayage qui tourne avec le volant et le plateau de pression doit supporter un ressort ou un vérin pneumatique, et doit donc être assez grand. Ltensem- ble du dispositif est par conséquent volumineux. En outre, quand la garniture est serrée par le plateau de pression contre le volant qui est prévu à l'extrémité de l'arbre de sortie du moteur, la force de serrage est appli- quée par l'intermédiaire du volant à cet arbre de sortie, de sorte que le métal, sur le côté du palier de cet arbre peut être soumis à une usure. Selon l'invention, un embrayage à friction commandé par pression de fluide du type défini ci-dessus est caracté- risé par le fait qu'il comprend un mécanisme de poussée du type à pression de fluide destiné à pousser et mouvoir le plateau de pression vers le volant par l'intermédiaire d'un roulement, un mécanisme de poussée du type à pression de fluide destiné à pousser le volant vers le disque d'em- brayage par l'intermédiaire d'un roulement, un élément fixe auquel les deux mécanismes de poussée sont fixés, et un mécanisme de commande de pression destiné à changer les pressions des deux mécanismes de poussée en correspondance l'une avec l'autre. Dans ce dispositif, le mécanisme de poussée du type à pres- sion de fluide applique une force constante au plateau de pression même lorsque la garniture s'use, de sorte que le plateau de pression serre -la garniture contre le volant avec une force suffisante. En outre, comme les mécanismes de poussée sont montés sur l'élément fixe, leurs conduits de fluide ne comportent pas de partie tournante. Il n'est donc pas nécessaire d'y prévoir un raccord rotatif. De plus, comme les mécanismes de poussée sont placés sur l'élément fixe, il n'y a pas besoin d'un couvercle d'em- brayage classique. Le dispositif peut par conséquent être compact. Autrement dit, comme les roulements sont associés aux mécanismes de poussée, ceux-ci peuvent être montés sur l'élément fixe et le couvercle d'embrayage classique peut être éliminé. En outre, un des mécanismes de.poussée pousse le plateau de pression vers le volant tandis que l'autre pousse le volant vers le disque d'embrayage, de sorte que les forces de poussée produites par les deux mécanismes de poussée s'annulent. Par conséquent, il n'est pas appliqué de pous- sée à l'arbre d'entrée, c'est-à-dire à l'arbre de sortie du moteur, par l'intermédiaire du volant, de sorte que l'usure du mécanisme de support (par exemple celle du métal, sur le côté) de l'arbre d'entrée est évitée. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante des formes de réalisations préférées de l'invention, faite en se référant au dessins annexé, sur lequel la figure unique est une coupe schématique d'une réalisation de la présente invention. Sur la figure, un volant 2 est prévu à une extrémité d'un arbre d'entrée 1 d'un embrayage, cet arbre étant constitué par un arbre de sortie d'un moteur (non représenté). Une garniture annulaire de friction 4 d'un disque d'embrayage 3 est placée en face d'une surface annulaire de friction du volant 2. Le disque d'embrayage est pourvu en son centre d'un moyeu 5 qui est monté par des camnnelures, pour pouvoir coulisser axialement, sur une extrémité d'un arbre de sortie 6 de l'embrayage. L'arbre de sortie 6 constitue un arbre d'entrée d'une botte de vitesses (non représentée) et il a le même axe que l'arbre d'entrée 1. Un plateau de pression 7 est placé sur le c8té du disque d'embrayage 3 opposé au volant 2. Les arbres 1 et 6 sont naturellement immobiles axialement. Le volant 2 est pourvu à sa périphérie extérieure d'une saillie cylindrique 2a qui va jusqu'à un endroit situé à l'extérieur, radialement, du plateau de pression 7. Le pla- teau de pression 7 est pourvu à sa périphérie extérieure de saillies 7a espacées le long d'une circonférence, qui s'étendent vers l'extérieur, radialement, et sont en prise de manière coulissante avec des rainures axiales prévues dans la saillie 2a. Par conséquent, le plateau de pression 7 tourne toujours avec le volant 2. Des mécanismes de rap- pel 8 constitués de ressorts ou d'éléments analogues sont placés dans les parties d'engagement des saillies 2a et 7a. Ces mécanismes de rappel 8 écartent le plateau de pression 7 de la garniture 4. Le plateau de pression 7 est agencé pour être poussé vers le disque d'embrayage 3 par un mécanisme de poussée 10. Le volant 2 est agencé pour être poussé vers ce même disque d'embrayage 3 par un mécanisme de poussée 11. Le mécanisme de poussée 10 est placé sur le côté du plateau de pression 7 opposé au disque d'embrayage 3. Le mécanisme de poussée ll est placé sur le côté du volant 2 opposé à ce même disque d'embrayage 3. Les mécanismes de poussée 10 et 11 comprennent chacun un cylindre 12 ou 13, un piston 14 ou 15 2571 106 et un roulement 16 ou 17 et sont agencés de la manière décrite en détail ci-dessous. Les cylindres 12 et 13 s'étendent annulairement autour des arbres d'entrée i et de sortie 6. Cependant, au lieu de cylindres annulaires, plusieurs petits cylindres (par exem- ple trois ou quatre) peuvent 8tre placés, espacés le long d'une circonférence, autour de l'arbre 1 et de l'arbre 6. Dans les deux cas, les cylindres 12 et 13 sont fixés cha- cun à un élément fixe 18 ou 19. L'élément fixe 18 est par exemple un carter de botte de vitesses ou un carter d'em- brayage. L'élément fixe 19 est par exemple une paroi extérieure du moteur ou du carter d'embrayage. Le piston 14 est monté dans le cylindre 12. Une tige 20 du piston 14 sort du cylindre 12 en direction du plateau de pression 7. Le piston 15 est monté dans le cylindre 13. Une tige 21 du piston 15 sort du cylindre 13 en direction du volant 2. Le roulement 16 est placé annulairement entre l'extrémité de la tige de piston 20 et la partie intérieure radiale- ment du plateau de pression 7. Ce roulement 16 comporte une bague 22 en contact avec la tige de piston 20, une bague 23 en contact avec le plateau de pression 7 et des billes 24 ou des rouleaux placés entre ces bagues 22 et 23. Le roulement 17 est placé annulairement entre l'extrémité de la tige de piston 21 et la partie intérieure radialement du volant 2. Ce roulement 17 comporte une bague 25 en contact avec la tige de piston 21, une bague 26 en contact avec le volant 2 et des billes 27 ou des rouleaux placés entre ces bagues 25 et 26. Des conduits d'huile 30 et 31 débouchent respectivement dans les cylindres 12 et 13. Ces conduits 30 et 31 forment deux dérivations à partir d'un conduit commun 32 qui est relié, par l'intermédiaire d'un distributeur 33 (mécanis- me de commande de pression) à une source hydraulique de pression 34 telle que pompe à huile. Le distributeur 33 est pourvu d'un levier de commande 35 qu'on manoeuvre pour établir ou supprimer la pression hydraulique dans le conduit 32. Un limiteur de pression 36 est placé entre le distributeur 33 et la source de pression 34. Bien que ce ne soit pas représenté, le conduit 32 est pourvu d'un dispositif de modulation, qui module la pression hydrauli- que de façon déterminée, lorsqu'on manoeuvre le distribu- teur 33, de sorte que l'embrayage et le débrayage peuvent se faire dans les meilleures conditions et sans choc. Etant donné que, comme indiqué précédemment, les cylindres 12 et 13 sont fixés aux éléments fixes 18 et 19, les conduits 30, 31 et 32 sont fixes en totalité, de sorte qu'il n'y est pas prévu de raccord rotatif. Les surfaces effectives des pistons 14 et 15 sont égales. En outre, comme indiqué précédemment, les conduits 30 et 31 partent du conduit commun 32, de sorte qu'il règne la même pression dans les deux cylindres 12, 13. Par consé- quent, comme exposé plus loin, la force appliquée par le mécanisme de poussée 10 au volant 2 par l'intermédiaire du plateau de pression 7 annule la force appliquée par le mécanisme de poussée 11 à ce même volant 2. Il peut y avoir une petite différence entre les surfaces effectives des pistons 14 et 15. Il peut y avoir une petite différence entre les pressions hydrauliques dans les cylindres 12 et 13. La pression hydraulique peut être remplacée par une pression pneumatique commandée et trans- mise par des moyens appropriés. La réalisation décrite précédemment fonctionne de la 2571 106 manière suivante. Quand le moteur tourne, le plateau de pression 7 tourne avec l'arbre d'entrée 1 et le volant 2. Quand on met le levier de commande 35 dans la position représentée pour ouvrir le distributeur 33, la pression hydraulique est transmise de la source 34 aux cylindres 12 et 13 par les conduits 30, 31 et 32. Le piston 14 du cylindre 12, sur lequel agit cette pression, pousse alors le plateau de pression 7 par l'intermédiaire du roulement 16, de sorte que le plateau de pression 7 serre la garni- ture 4 contre le volant 2. Ainsi, l'embrayage se produit et un couple est transmis du volant 2 à l'arbre de sortie 6 par le disque d'embrayage 3. Cette force de serrage ap- pliquée par le mécanisme de poussée 10 à la garniture 4 est constante même lorsque cette dernière s'use. Par consé- quent, les caractéristiques voulues d'embrayage et de dé- brayage sont conservées même lorsque la garniture 4 est très usée, de sorte que l'embrayage peut être utilisé sans défaillance pendant une longue durée. Le piston 15 du mécanisme de poussée ll sur lequel agit la pression dans le cylindre 13 pousse le volant 2 vers le disque d'embrayage 3 par l'intermédiaire du roulement 17. La force appliquée par le mécanisme de poussée ll au volant 2 est, comme indiqué précédemment, la même que celle qui est appliquée par le mécanisme de poussée 10 à ce même volant 2 par l'intermédiaire du plateau de pression 7. Par conséquent, les forces de serrage produites par les deux mécanismes de poussée 10, ll s'annulent, de sorte qu'il n'est pas appliqué de force axiale au volant 2. Ainsi, il n'est pas appliqué de force axiale du volant 2 au côté d'un palier de l'arbre d'entr'ée 1 et le métal, sur ce côté, et autres, ne sont pas soumis à une usure. Quand on ferme le distributeur 33 pour supprimer la pres- sion dans les cylindres 12 et 13, la force qui a été appliquée au plateau de pression 7 par le mécanisme de poussée 10 est supprimée, de sorte que la force appliquée à la garniture 4 par le plateau de pression 7 est aussi supprimée. De ce fait, les mécanismes de rappel 8 écartent le plateau de pression 7 de la garniture 4, de sorte que celle-ci se sépare- du volant 2 et que le débrayage se produit. Dans l'invention, comme la garniture de friction 4, comme indiqué précédemment, est agencée pour être poussée par la pression du fluide, son usure n'influe pas sur la carac- téristique d'embrayage. La durabilité de l'embrayage est par conséquent accrue. Comme les mécanismes de poussée 10 et 1l sont montés sur les éléments fixes 18 et 19, il n'y a pas besoin de raccord rotatif pour le passage du fluide, et il en résulte une construction simple. En outre, comme il n'est pas nécessaire de prévoir un cou- vercle d'embrayage pour supporter un ressort classique ou un cylindre, la construction peut être compacte. De plus, comme à l'état embrayé, le mécanisme de poussée ll pousse le volant 2, celui-ci n'exerce pas de force axiale sur l'arbre d'entrée 1, de sorte que le métal, sur le c8té, et autres, du palier de l'arbre d'entrée 1 ne sont pas soumis à une usure. Bien que l'invention ait été décrite avec une certaine minutie dans sa forme préférée, il va de soi qu'on peut modifier le présent exposé de la forme préférée quant aux détails de construction et à la combinaison et la disposi- tion de parties sans sortir du cadre de l'invention telle qu'elle est revendiquée ci-après. 71106 Revendications 1. Embrayage à friction commandé par pression de fluide, comprenant un arbre d'entrée (1) immobile axialement, un volant (2) fixé à cet arbre d'entrée (1), un disque d'em- brayage (3) placé en face d'une surface de friction de ce volant, un arbre de sortie (6) lié à ce disque d'embrayage (3) et de même axe que l'arbre d'entrée (1), un plateau de pression (7) destiné à serrer une garniture de friction (4) du disque d'embrayage (3) contre le volant (2), caractérisé par le fait qu'il comprend un mécanisme de poussée (10) du type à pression de fluide destiné à pousser et mouvoir le plateau de pression (7) vers le volant (2) par l'intermé- diaire d'un roulement (16)., un mécanisme de poussée (11) du type à pression de fluide destiné à pousser le volant (2) vers le disque d'embrayage (3) par l'intermédiaire d'un rou- lement (17), un élément fixe (18, 19) auquel les deux méca- nismes de poussée (10, 11) sont fixés, et un mécanisme (33) de commande de pression destiné à changer les pressions des deux mécanismes de poussée (o10, 11) en correspondance l'une avec l'autre..- 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, dans le- quel le mécanisme de poussée (10) du plateau de pression (7) est un mécanisme à cylindre (12) placé autour de l'arbre de sortie (6) et comporte une tige de piston (20) liée au plateau de pression (7) par l'intermédiaire du roulement (16). 3. Embrayage à friction selon la revendication 1, dans le- quel le mécanisme de poussée (ll) du volant (2) est un méca- nisme à cylindre (13) placé autour de l'arbre d'entrée (1) et comporte une tige de piston (21) liée au volant (2) par l'intermédiaire du roulement (17). 4. Embrayage à friction selon la revendication 1, dans le- quel les deux mécanismes de poussée (10, 11) sont reliés à un mécanisme commun (33) de commande de pression.