Brevet FR2573148A1 — publié le 19860516

i DISQUE D'EMBRAYAGE POUR UN EMBRAYAGE A FRICTION POUR LES VEHICULES AUTOMOBILES L'invention concerne un disque d'embrayage pour un embrayage à friction pour les véhicules automobiles et particulièrement un disque d'embrayage dont les porte- garnitures sont reliés en pivotant de façon élastique à un moyen du disque d'embrayage par un système de ressorts cal- culé pour la transmission d'un couple de rotation pour régi- me en charge et aussi par un système de ressorts calculé pour la transmission d'un couple de rotation pour régime de ralen- ti. Un tel disque est déjà connu par exemple par le brevet allemand no 1 801 969. Le porte-garnitures de ce dis- que d'embrayage est relié au moyeu en pivotant de façon élas- tique, par un amortisseur d'oscillation de torsion calculé pour le régime en charge. Cet amortisseur d'oscillations pour régime en charge comprend des ressorts de. couplage qui sont placés dans les fenêtres d'une collerette du moyeu s'étendant radialement à partir du moyeu, et dans les fenêtres de dis- ques latéraux placés axialement de chaque côté de la colle- rette du moyeu. Les ressorts de couplage sont sollicités de façon élastique, lors de la rotation relative des disques latéraux, reliés aux portes-garnitures par rapport à la col- lerette du moyeu. Un dispositif à friction amortit les os- cillations. Le moyeu du disque d'embrayage comprerdun moyeu intérieur à accoupler avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses du véhicule à moteur et un moyeu extérieur portant la collerette. Le moyeu extérieur est pourvu d'une denture intérieure dans laquelle s'engrène la denture extérieure du moyeu intérieur avec un jeu de rotation. Dans les poches de la denture extérieure du moyeu intérieur sont placés des ressorts de couplage calculés pour la transmission du couple en régime de ralenti qui s'appuient sur la denture intérieu- re du moyeu extérieur et qui, du fait du frottement propre des moyeux ou d'un dispositif à friction supplémentaire, absorbent les oscillations apparaissant pendant le régime de ralenti. Dans les disques d'embrayage connus, les ressorts de couplage des deux systèmes de ressorts, sont placés, avec une tension initiale faible, dans les fenêtres des dis- ques latéraux et/ou dans les poches du moyeu. Ainsi il se produit un palier dans la courbe de fonctionnement au mo- ment du passage du régime de ralenti au régime en charge, qui pendant la marche du véhicule en régime de faible rota- tion et pendant la marche en charge faible est la cause de bruits d'embrayage et de boite de vitesses. Le but de l'invention est d'améliorer un disque d'embrayage du type précité afin d'atténuer le plus possible ou d'empêcher ces bruits et ceci avec le moindre coût de fabrication. L'invention se base sur un disque d'embrayage pour un embrayage à friction de véhicule à moteur, pour le- quel le moyeu et le porte-garnitures sont reliés entre eux en étant aptes à pivoter de façon relative l'un vers l'autre autour d'un axe de rotation commun. Le disque d'embrayage comprend deux systèmes de ressorts munis de ressorts de couplage placés, dans des courses séparées de transmission du couple, entre le porte-garnitures et le moyeu. Les res- sorts de couplage du premier système de ressorts sont calcu- lés pour la transmission d'un couple en régime de charge, alors que les ressorts de couplage du deuxième système sont souples en comparaison, c'est-à-dire ont un taux de tension plus faible et sont calculés pour la transmission d'un cou- ple en régime de ralenti. Par régime en charge on comprend, ici et par la suite, les couples qui apparaissent lors-de l'entraînement ou du freinage du véhicule au moment de la mise en marche ou pendant la marche. Par régime de ralenti on comprend les couples tels que ceux qui sont transmis par le disque d'embrayage lorsque l'accouplement à friction est débrayé et/ou lorsque la botte de vitesses se trouve au point mort (en position neutre). Un dispositif de course à vide est placé dans la course de transmission du couple du système de ressorts pour le régime en charge, il veille à ce que le système à ressorts pour le régime en charge ne devienne efficient qu'après qu' un angle de rotation relative, fixé à l'avance, entre le porte-garnitures et le moyeu, ait été dépassé. A l'intérieur de cet angle de rotation relative, fixé à l'avance, seul le système de ressorts pour le régime de ralenti fonctionne. L'amélioration de la présente invention porte sur le fait que le système de ressorts pour le régime de ralen- ti comprend, en plus des ressorts de couplage cités précé- demment, d'autres ressorts de couplage qui, dans une troi- sième course de transmission du couple, sont placés entre le portegarnitures et le moyeu et sont sollicités en cas de rotation relative du porte-garnitures et du moyeu. UN deuxième dispositif de course à vide est placé dans le che- min de transmission du couple des troisièmes ressorts de cou- plage, il veille à ce que les troisièmes ressorts de coupla- ge, à l'intérieur d'une deuxième zone d'angle de rotation relative, qui est plus petite que la première zone d'angle de rotation relative mentionnée précédemment, soient sans action. Le système de ressorts pour le régime de ralenti comprend ainsi deux jeux de ressorts de couplage avec respec- tivement au moins un, mais de préférence plusieurs ressorts de couplage, un des jeux fonctionnant toujours en régime de ralenti, pendant que le deuxième jeu s'y ajoute lorsqu'on approche du régime en charge après égalisation de la course libre du deuxième dispositif de course libre et augmente le taux de tension des ressorts du système de ressorts du régi- me de ralenti. De cette façon on peut éviter les paliers et les fortes cassures indésirables dans la ligne de fonc- tionnement qui peuvent produire des bruits d'embrayage et de botte de vitesses. Les troisièmes ressorts de couplage du système de régime de ralenti devant s'y ajouter sont de préférence plus durs que les autres ressorts de couplage du régime de ralen ti, afin de permettre un meilleur passage, dans la courbe de fonctionnement, du régime de ralenti au régime en charge. L'invention s'applique aussi bien aux systèmes de ressorts pour régime de ralenti, semblables au système du brevet allemand 1 801 969 qui sont "court-circuités" pendant le régime en charge, qu'aux systèmes de ressorts pour régi- me de ralenti qui sont montés en parallèle au système à res- sorts pour régime en charge et qui sont actifs dans la même zone en charge. Un exemple d'un tel système est connu d'après le modèle d'utilité allemand 72 05 198. Il va de soi que le système de ressorts pour régi- en charge et le cas échéant aussi le système de ressorts pour régime de ralenti peuvent être pourvus d'un dispositif à friction pour amortir les oscillations de torsion, les dispositifs à friction produisant le cas échéant, des forces de friction étagées dépendantes de l'angle de rotation comme cela est décrit dans le modèle d'utilité allemand 73 37 305. De toute façon l'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques seront mise en évidence à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schémati- que annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation préférée de ce disque d'embrayage: Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un disque d'embrayage d'un embrayage à friction pour un véhicule automobile, Figure 2 est une vue partielle de face du disque d'embrayage; Figure 3 est un diagramme représentant la courbe de fonctionnement des ressorts du disque d'embrayage, qui montre le couple M transmis par le disque d'embrayage en fonction de l'angle de rotation (e). Le disque d'embrayage représenté dans les figures 1 et 2 comprend un moyeu intérieur (5), muni d'une denture intérieure (1), devant être accouplé solidaire en rotation mais déplaçable dans le sens axial avec un arbre d'entrée de boîte de vitesses (non représenté) pivotant autour d'un axe de rotation (3) ainsi qu'un moyeu extérieur (7) disposé coaxialement à ce moyeu intérieur (5) qui est en prise à l'aide d'une denture intérieure (9) avec la denture extérieu- re (11) du moyeu intérieur (5) et est accouplé solidaire en rotation avec le moyeu intérieur (5) avec cependant un jeu de rotation (13) (figure 2). Le moyeu extérieur (7) porte une collerette (15) qui s'étend essentiellement dans le sens radial. De chaque côté de la collerette du moyeu (15), dans le sens axial, des disques latéraux (19, 21) reliés en une seule unité par des rivets d'écartement (17), sont montés rotatifs sur le moyeu extérieur (7). Une bague porte-garnitures (23) avec des garnitures de friction d'embrayage est rivée au disque latéral (21). Les rivets d'écartement (17) passent à travers des évidements (27) de la collerette (15) qui limitent l'an- gle de rotation relative des disques latéraux (19, 21) par rapport au moyeu extérieur (7). Dans les fenêtres (29, 31) des disques latéraux (19, 21) d'une part et dans les fenêtres (33) dirigées vers celles-ci dans le sens axial de la collerette du moyeu (15) d'autre part, plusieurs ressorts hélicoidaux de compression (35) sont placés dans le sens de la périphérie, ils sont sollicités lors d'une rotation relative des disques latéraux (19, 21) et de la collerette du moyeu (15). Les ressorts sont placés dans le sens de la périphérie, sans jeu, entre les surfaces de.butées des fenêtres (29, 31) qui sont placées face à face dans le sens de la périphérie. Au moins un des ressorts (35) est placé dans la fenêtre (33) et ceci sans qu'il y ait de jeu et met les dis- ques latéraux (19, 21) en position de repos et par là aussi les garnitures de friction (25) par rapport au moyeu exté- rieur (7) dans le disque d'embrayage, quand ce dernier n'est pas sollicité par un couple. De préférence les ressorts (35) ne sont que légè- rement précomprimés dans les fenêtres (29, 31) pour empêcher qu'ils ne cliquettent pendant le fonctionnement. Les ressorts (33) accouplent les garnitures de friction (25) au moyeu extérieur (7) avec une élasticité de rotation, et au moyeu intérieur (5) par les dentures (9, 11). Les ressorts (35) font partie d'un amortisseur des oscilla- tions de torsion prévu pour le régime en charge, dont le dispositif de friction est indiqué en (37). Le dispositif de friction (37) est formé de façon habituelle et peut le cas échéant comporter plusieurs niveaux. En particulier des dispositifs de frictions commandés par des lames de mé- tal ou semblables peuvent être prévus, ils sont efficaces uniquement dans la zone de charge du disque d'embrayage. Le disque d'embrayage comprend en plus un amortis- seur des oscillations de torsion efficace uniquement pendant le régime de ralenti entre le moyeu intérieur (5) et le moyeu extérieur (7). Celui-ci présente une collerette (39) montée solidaire en rotation sur le moyeu intérieur (5) et disposée à côté du moyeu extérieur (7) dans le sens axial. Dans le sens axial, de chaque côté de la collerette de moyeu (39) des disques latéraux sont prévus, ces disques étantreliés -15 solidaires en rotation entre eux,et avec le moyeu extérieur (7). Dans les fenêtres (45, 47) des disques latéraux (41, 43) d'une part et les fenêtres (49) de la collerette (39) d'au- tre part des ressorts de compression hélicoïdaux (51) sont placés dans le sens de la périphérie sans qu'il y ait de jeu, ils sont sollicités dans le cas d'une rotation relative du moyeu extérieur (7) et du moyeu intérieur (5). Ces ressorts (51) immobilisent le moyeu extérieur (7) en position de repos par rapport au moyeu intérieur (5) quand le disque d'embraya- ge n'est pas chargé. Les ressorts (51) sont répartis dans le sens de la périphérie. Entre les ressorts (51) d'autres ressorts héli- coidaux de compression sont placés (figure 2), comme les ressorts (51) ils sont maintenus dans les fenêtres (55) des disques latéraux (41, 43) dans le sens de la périphérie sans qu'il y ait de jeu, de préférence avec une faible tension initiale. Les ressorts (53) traversent cependant les fenêtres (57) de la collerette (39) qui dans le sens de la périphérie sont plus grandes que les fenêtres (55) des disques latéraux (41, 43). Le moyeu extérieur peut ainsi être tourné selon un angle (1o) par rapport. au moyeu intérieur (5), sans que les ressorts (53) soient sollicités pour la transmission du cou- ple. Dans l'exemple de construction montré trois ressorts (51) décalés de 120 les uns par rapport aux autres et trois ressorts (53) également décalés de 120 les uns par rapport aux autres sont prévus. Pour amortir les oscillations de torsion en régime de ralenti le propre frottement du disque d'embrayage suffit souvent. Le cas échéant on peut cependant prévoir aussi un dispositif de frottement calculé pour le couple en régime de ralenti. Le fonctionnement du disque d'embrayage sera expliqué ci-dessous à l'aide de la figure 3. La figure 3 montre la courbe caractéristique ou courbe de fonctionnement du système de ressorts sous forme d'un diagramme du couple M transmis des garnitures de friction (25) au moyeu intérieur (5) en fonction de l'angle de rotation (0) des garnitures de friction par rapport au moyeu intérieur (5). Partant de la position de repos que prennent les garnitures de friction (25) par rapport au moyeu intérieur (5) lorsque le couple de rotation n'est pas augmenté, les valeurs positives de l'angle ( ) indiquent le travail de poussée du disque d'em- brayage dû au véhicule (qui pousse) et les valeurs négatives le travail de traction dû au moteur. (ç0) caractérise l'an- gle complet de rotation relative dans lequel uniquement les ressorts (51) de l'amortisseur d'oscillations pour la marche au ralenti sont en action. A indique la courbe de fonctionnement des ressorts (51). B indique la courbe de fonctionnement de l'amortisseur d'oscillations du régime de ralenti qui résulte de la mise en parallèle des ressorts (51, 53) quand les ressorts (53) ont entièrement utilisé le jeu dansles fenêtres (57) de la collerette du moyeu (37). "1) désigne l'ensemble de l'angle de rotation relative de la zone de régime de ralenti qui s'obtient par le jeu à vide (13) entre les dentures (9, 11) du moyeu intérieur (5) et du moyeu extérieur (7). C désigne la courbe de fonctionnement des ressorts (35) de l'amortis- seur d'oscillations de marche en charge. La position de re- pos fixée par les ressorts (35) et (51) du disque d'embraya- ge est excentrée de sorte que la zone de l'angle de rota- tion est plus grande dans le sens de la traction que dans le sens de la poussée. En zone de marche au ralenti avec un petit angle de rotation relative, seuls les ressorts (51) de l'amortis- seur d'oscillations de la marche au ralenti fonctionnent, puisque le moyeu extérieur (7) par l'élément de friction (37) et les ressorts (35) peut être considéré comme un élé- ment résistant à la rotation pour les couple relativement petits se produisant pendant le régime de ralenti. L'angle de rotation relative augmentant entre les garnitures de friction (25) et le moyeu intérieur (5) , les ressorts (53) sont sollicités à leur tour et il s'ensuit une tension plus grande de l'amortisseur d'oscillations de régime de ralenti. Si l'angle de rotation relative continue à augmenter le jeu (13) entre les dentures (9, 11) est entièrement utilisé, l'amortisseur d'oscillations de régime de ralenti est alors "court-circuité" et si l'angle augment toujours ce sont exclusivement les ressorts (35) de l'amortisseur d'oscilla- tions de régime en charge qui sont sollicités conformément à la courbe de fonctionnement C. La courbe de fonctionne- ment B des ressorts (51, 53) placés en parallèle assure un passage progressif et sans à-coup de la zone de la ligne de fonctionnement A à la zone de la ligne de fonctionnement C de façon à ce que les bruits d'embrayage et de boîte de vi- tesses soient éliminés lors du passage du régime de ralenti au régime en marche. Les ressorts (53) sont plus durs, c'est-à-dire ont un taux de tension plus grand que les ressorts (51). REVENDICATIONS 1- Disque d'embrayage pour un embrayage à friction pour un véhicule à moteur comprenant: -un moyeu (5, 7) et un porte-garniture (23, 25) reliés entre eux, c facn àpouvoir. exécuterunmouvement de rotation relative l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation com- mun (3), -un premier système de ressorts calculé pour la transmission du couple en régime de marche, muni de plusieurs premiers ressorts de couplage (35) disposés entre un moyeu (5, 7) et le porte-garniture (23, 25) et aptes à être solli- cités dans une première course de transmission du couple lors d'une rotation relative du porte garnitures (23, 25) et du moyeu (5, 7), - un deuxième système de ressorts calculé pour la transmission d'un couple en régime de ralenti muni d'au moins un deuxième ressort de couplage (51) disposé, dans une deuxième course de transmission du couple entre le por- te garniture (23, 25) et le moyeu (5, 7) et aptes à être sollicités lors d'une rotation relative du porte-garnitures (23, 25) et du moyeu (5, 7) qui définit une position de re- pos du porte-garnitures (23, 25) relativement au moyeu (5, 7), - une première course à vide (9, 11, 13) placée dans la première course de transmission du couple, qui inter- rompt la première course de transmission du couple dans une zone d'angle de rotation relative (K1) qui inclut la posi- tion de repos, caractérisé en ce que le deuxième système de ressort est muni d'au moins un troisième ressort, placé dans une troi- sième course de transmission du couple entre le porte garni- tures (23, 25) et le moyeu (5, 7) et apte à être sollicité lors d'une rotation relative du porte garnitures (23, 25) et du moyeu (5, 7), et en ce qu'un deuxième dispositif de course à vide est placé dans la troisième course de transmis- sion du couple qui interrompt la troisième course de trans- mission du couple dans une deuxième zone d'angle de rotation relative (O), incluant la position de repos, plus petite que la première zone d'angle de rotation relative (k1) 2- Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième ressort de couplage (53) a une constante de rappel plus grande que le deuxième res- sort de couplage (51). 3- Disque d'embrayage selon l'une des revendica- tions i ou 2, caractérisé en ce que le moyeu (5, 7) présente un moyeu intérieur (5) muni d'une denture extérieure (11) et un moyeu extérieur (7) muni d'une denture intérieure (9) les dentures intérieure (9) et extérieure (11) s'engrenant l'une dans l'autre, et le moyeu extérieur(7) étant accouplé au moyeu intérieur (5) solidaire en rotation avec cependant un jeu de rotation (13) égal au premier angle de rotation relative (b1), en ce que le moyeu extérieur (7) porte une première collerette (15) et les premiers disques latéraux (19, 21) reliés entre eux et au porte-garnitures (23, 25) dans le sens axial de chaque côté de la première collerette du moyeu (15) sont aptes à effectuer un mouvement de rota- tion par rapport à la première collerette (15), en ce que les premiers ressorts de couplage (35) sont placés dans les fenêtres (29, 31, 33) de la collerette du moyeu (15) et dans les premiers disques latéraux (19, 21) , en ce que le moyeu intérieur (5) porte dans le sens axial, sur le côté du moyeu extérieur (7) une deuxième collerette de moyeu (39} en ce que des deuxièmes disques latéraux (41, 43) solidaires en rotation sont placés dans le sens axial de chaque côté de la deuxième collerette du moyeu (39), ces disques étant reliés solidaires en rotation entre eux et avec le moyeu extérieur (7), en ce que les deuxièmes (51) et les troisièmes (53) ressorts de couplage sont placés dans des fenêtres (45, 47, 49, 55, 57) de la deuxième collerette de moyeu (39) et des deuxièmes disques latéraux (41, 43), les fenêtres (45, 47, 57) des deuxièmes disques latéraux (41, 43) maintenant le deuxième (51) et le troisième (53) ressorts de couplage, la fenêtre (49) de la deuxième collerette du moyeu (39) maintenant le deuxième ressort de couplage (51), ceci pour l'essentiel sans jeu et vu dans le sens de la périphérie des disques latéraux (41, 43), et en ce que la fenêtre (57) retenant les troisièmes ressorts de couplage (53) de la deuxième collerette de moyeu (39), maintient le troisième ressort de couplage (53), dans le sens de la périphérie de la deuxième collerette du moyeu (39) avec un jeu de rotation qui est égal à la zone du deuxième angle de rotation rela- tive (k0). 4- Disque d' embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs deuxièmes ressorts de cou- plage (51) et un nombre égal de troisièmes ressorts de cou- plage (53) sont placés, dans le sens de la périphérie de la deuxième collerette du moyeu (39), de façon alternée.