Brevet FR2581146A1 — publié le 19861031

La présente invention se rapporte à des ensembles de butée à fonctionnement constant et plus particulièrement à la flexibilité du mouvement des organes de butée à fonc- tionnement constant pour tenir compte des défauts d'aligne- ment axial. Les butées d'embrayage de l'art antérieur ont été conçues avec une très faible flexibilité et par consé- quent ont manqué de compensation adéquate pour des défauts d'alignement axial rencontrés dans le fonctionnement des embrayages à friction. De nombreux systèmes de l'art anté- rieur reposent simplement sur les tolérances dans les butées en ellesmêmes pour la compensation des défauts d'alignement. Cependant, cette confiance est mal placée car cela donne souvent lieu à une durée de vie plus courte de la butée, en particulier lorsque des plateaux d'embrayage pour service sévère sont concernés. De plus, les ensembles d'embrayage de l'art an- térieur ne comprennent aucune protection contre un excès de course ou un mouvement au-delà de limites souhaitables avec pour résultat une dégradation des leviers de débraya- ge. Typiquement, les leviers se trouvent courbés et ne viennent plus en engagement approprié avec la butée. Par ailleurs, les ensembles de l'art antérieur ne contenaient pas d'indicateurs appropriés de limite d'usure, permettant d'éviter une dépense éventuellement importante. Par exemple, lorsque des rivets sont utilisés pour fixer les garnitures d'embrayage, une usure excessive des garnitures d'embrayage aura pour résultat la formation gorges dans les plateaux de pression et/ou les volants. Dans des réparations subséquentes, l'emàraya-e doit être démonté et les plateaux doivent être usinés pour retirer la dégradation en gorges provoquée par les rivets exposés pendant le fonctionnement de l'embrayage au-delà de la durée de vie utile des garnitures d'embrayage. Un perfectionnement est par conséquent nécessaire, s'adressant aux problèmes suivants: (1) défaut d'aligne- ment axial, problème particulier o les plateaux d'embraya- ge pour service sévère sont concernés, et (2) limites axiales du mouvement des butées à la fois pour empêcher un excès de course et se rapportant à l'utilisation d'un embrayage au-delà de la durée de vie utile des garnitures d'embrayage. La présente invention révélée ici offre une flexibilité angulaire de mouvement pour un organe formant butée d'embrayage pour tenir compte d'un défaut d'aligne- ment axial et en même temps offre une limite axiale absolue du parcours du palier dans la direction du débrayage. Sous une forme préférée, un ensemble d'une butée axialement mobile est incorporé dans un système d'un embrayage à friction. L'ensemble comprend un organe formant butée à commande hydraulique du type à fonctionnement constant qui est fixé à une extrémité d'un porte- palier supporté sur un support tubulaire fixe et définit un axe coincidant avec celui du support tubulaire. Le porte-palier est axialement mais non rotativement mobile sur le support, et il comprend une bride qui supporte radialement l'organe formant butée. Une rondelle ondulée estradialement interposée entre la bride et le chemin externe de l'organe formant palier pour tenir compte d'un défaut d'alignement axial. De plus, le porte-palier est retenu contre un déplacement axial au-delà d'une certaine limite par un mécanisme d'arrêt qui est fixé à une struc- ture fixe, comme par exemple une paroi de la transmission. Dans une forme préférée, le mécanisme d'arrêt se compose d'un arbre vissé à une extrémité, avec une protu- bérance d'arrêt s'étendant radialement à son extrémité opposée pour empêcher un excès de course de l'ensemble 258 1 146 de la butée d'embrayage. Un manchon élastique est placé de manière coulissante sur une partie non filetée de l'arbre. Le manchon contient des marques pour l'indica- tion visuelle de la quantité d'usure de l'embrayage à tout moment donné. Le manchon comprend une bague qui, a une position prédéterminée, est en contact d'aboute- ment avec la protubérance sur l'arbre pour arrêter le mouvement du manchon élastique à une limite souhaitée. Dans une forme souhaitée également, le porte- palier est fait en une composition non métallique, comme du polytétrafluoroéthylène ou autre matériau élastique. Le porte-palier est fait en deux parties, une partie ayant une bride s'étendant radialement et l'autre définissant un logement de palier annulaire et comprenant une bague d'arrêt devant correspondre avec la bride pour abriter l'organe formant 'Plier et préchar- ger la rondelle ondulée par la fixation automatique des pièces ensemble au moment de l'assemblage. Dans un autre mode de réalisation, une bague en acierondulé est utilisée au lieu du logement annulaire élastilque non métallique. 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 ex- plicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale, en section transversale, d'un système d'embrayage à friction o est incorporé un mode de réalisation pré- féré d'un ensemble d'une butée d'embrayage à fonction- nement constant construit selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe agrandie de l'ensemble de la outée d'embrayage de la figure I; - la figure 3 est un mode de réalisation préféré d'un manchon indicateur visuel de l'usure,incorporé dans le mode de réalisation des figures 1 et 2; et - la figure 4 est une vue en coupe agrandie d'un autre mode de réalisation préféré de l'ensemble de butée de la présente invention. La figure 1 montre une vue en coupe transversale d'un système d'embrayage à friction 10. Un volant 12 du moteur est fixé à un vilebrequin 14 par des moyens de fixation 15 pour permettre la rotation directe du volant 12 avec le vilebrequin 14. Le vilebrequin 14 est entraîné par une source d'entraînement (non représentée) qui peut être un moteur typique à essence ou diesel. Au volant 12 est fixé, par des boulons 8 agencés circonfé- rentiellement, un couvercle d'embrayage 16 qui tourne également directement avec le vilebrequin 14 du moteur. Un plateau de pression 18, interposé entre le volant 12 et le couvercle 16, est fixé au couvercle 16 par un système conventionnel à boulonlanguette 19 qui permet un mouvement axial mais non rotatif de plateau de pression par rapport au couvercle. Entre le volant 12 et le plateau de pression 18 est pris en sandwich, pour une rotation relative par rapport à ces deux derniers, un disque de friction 24 qui est fixé par des rivets 28 à un moyeu cannelé 26. Le moyeu est à son tour supporté sur une partie cannelée 22 d'un arbre d'entrée 20. Le disque 24 contient des garnitures de friction 38 sur ses côtés opposés, pour qu'ainsi le système d'embrayage de la présente invention puisse être utilisé pour le couplage moteur de l'arbre d'entrée 20 au volant 12 du moteur. Un système de leviers 30 est fixé pivotant au couvercle 16 par des pivots 32. Un ressort de sollicita- tion 34 sert à maintenir l'embrayage à une position normalement embrayée. Les leviers fonctionnent contre le ressort de sollicitation 34 pour permettre un mouve- ment axial du plateau de pression 18 au loin du disque 24 pour effectuer le débrayage. Dans ce but, chaque levier comprend une protubérance intermédiaire de pivot 31 qui engage une patte élastique de sollicitation 33. Les leviers sont ainsi utilisés pour assurer le serrage et la libération du disque de friction 24 afin d'obtenir l'embrayage et le débrayage de l'arbre d'entrée 20. A chaque fois que le plateau de pression 18 est libéré (par son mouvement vers la droite en regardant la figure 1), le disque de friction 24 peut se déplacer vers la droite en vertu du glissement axial du moyeu 26 sur la partie cannelée 22 de l'arbre d'entrée 20. Dans ce dernier cas, des parties internes de nez 46 des leviers sont sollicitées vers la gauche pour effectuer le dégagement. Un ensemble 40 de butée comprend un anneau de butée 42 et une protubérance d'entraînnement 42, les deux étant en contact avec les parties internes de nez 46 des leviers d'embrayage 30. L'anneau de butée porte axialement contre les parties 46>tandis que la protubérance 44 s'étend de l'anneau pour une communication interdigi- tale avec les parties 46. Comme on l'a précédemment noté, le mouvement pivotant des leviers 30 autour des pivots 32 contre le ressort de sollicitation 34 effectue un débrayage du système d'embrayage à friction 10. L'ensemble de la butée 40 comprend un organe de support tubulaire fixe 48 qui est fixé par un certain nombre de moyen de fixation 50 à un moyen fixe de support tel qu'une parci 52 du carter de transmission. L'organe de support 48 recouvre l'arbre d'entrée 20 mais ne tourne pas avec lui et ne le contacte pas. L'extrémité de l'arb- re située vers la droite, montrée de manière fragmentaire, 2 5 8 1 1 4 6 s'étend dans le système d'engrenages de la transmission (non représenté), tandis que son extrémité vers la gauche est supportée dans un roulement à bille 54 suppor- té concentriquement dans une bride 36 d'accouplement du volant du vilebrequin du moteur. Par conséquent, l'arbre d'entrée 20 est en alignement concentrique avec et est disposé pour une rotation axiale avec le vilebrequin 14 du moteur. En se référant maintenant à la figure 2, l'ensemb- le de la butée 40 est illustrée en plus de détails. Comme on l'a noté, l'ensemble de la butée comprend l'organe tubulaire de support 48. Autour de l'organe de support 48 est placé concentriquement, pour un mouvement axial mais non rotatif, un porte-palier 56 qui contient un organe de palier à fonctionnement constant 58 qui est fixé à l'extrémité gauche du porte-palier en regardant les figures 1 et 2. L'organe formant palier 58 comprend un certain nombre de billes 60 et un chemin interne 62 et un chemin externe 64. L'anneau de butée 42 précédem- ment mentionné est ajusté à pression dans la circon- férence interne 45 du chemin interne 62, et par conséquent est disposé pour une rotation constante avec les leviers de débrayage 30. Outre les billes 60, le chemin interne 62 et l'anneau de poussée 42, aucune autre partie de l'ensemble de la butée 40 ne tourne. Ainsi, le chemin externe 64 est supporté non rotatif dans un logement annulaire 66 qui,dans le mode de réalisation de la figure 2, est en polytétrafluoroéthylène ou autre matériau élastique. Le logement 66 est à son tour supporté rigide- ment sur le porte-palier 56 par une bride annulaire 68 qui fait corps avec le porte-palier 56. Le logement 66 comprend un arrêt annulaire 70 pouvant correspondre avec la bride 68 pour fixation du logement 66. Une caractéristique principale de la présente invention se rapporte à la nouvelle utilisation d'une rondelle ondulée 110 qui est placée entre la bride 68 et le chemin externe 64 pour impartir une flexibilité axiale en ce qui concerne l'organe formant palier 58 comme on le décrira mieux ci-après. Pour une bonne efficacité, la rondelle 110 doit être sous une charge constante de compression; par conséquent, une précon- trainte de la rondelle doit être efficacement prévue dans l'ensemble du palier au moment de la fabrication. Comme le logement 66 est fait en un matériau élastique, un bord interne en biseau 67 du logement passera sur la bride 68 pour produire un système de connexion bride- arrêt à ajustage automatique. Un bénéfice inhérent de ce dernier système de connexion réside dans le fait que par un contrôle de dimensionnement et de tolérance par rapport aux pièces du porte-palier, la précontrainte de la rondelle peut être obtenue par le simple assemblage des pièces pendant la fabrication. Dans le mode de réalisation préféré,comme cela est représenté, le fonctionnement de l'ensemble de la butée est hydraulique. Ainsi, le portepalier 56 comprend une partie cylindrique 72 supportée coulissante sur une surface cylindrique externe correspondante 74 de l'organe de support 48. Un piston annulaire 76 s'étend d'un passage annulaire hydraulique 78 dans l'organe de support 48. Le piston 76 a une première extrémité 80 qui reste en tout moment dans le passage 78,tout en comprenant une extrémité opposée 82 qui contacte une paroi interne 84 du porte-palier 56. Cette action force l'anneau de butée 42 à être sollicité axialement contre les parties de nez internes 46 des leviers d'embrayage. Un joint hydraulique 86 retient le fluide hydraulique dans le passage 78 pendant l'actionnement du piston 76 pour le débrayage. Le fluide hydraulique entre dans le passage 78 par une. entrée 88 disposée pour une communication avec un tuyau flexible hydraulique (non représenté). Ceux qui sont compétents en la matière remarqueront que lorsque du fluide hydraulique sous pression est intro- duit par l'entrée 88 du fluide hydraulique, le piston 78 se déplace vers la gauche pour forcer l'anneau de butée 42 à contacter les parties de nez internes 46 des leviers 30, pour ainsi dégager le système de l'embraya- ge à friction 10. Inversement, la libération de la pression hydraulique permettra au ressort de sollicitation 34 de forcer l'embrayage à se rengager, o les parties de nez internes 46 du levier de débrayage se déplaceront vers la droite (figure 1) en portant contre l'anneau de butée 42 et en forçant le porte-palier 56 vers la droite. La paroi extrême 84 du porte-palier 56 portera à son tour contre le piston 76 pour expulser le fluide hydraulique du passage 78, hors de l'entrée 88, pour retourner finale- ment à un réservoir de fluide hydraulique. Ceux qui sont compétents en la matière noteront également le fait que tandis que les garnitures d'em- brayage 38 (figure 1) s'usent par leur utilisation, le déplacement des parties de nez internes 46 vers la gauche diminuera avec le temps, o la position extrême vers la gauche du porte-palier 56 se déplacera théoriquement vers la droite avec chaque cycle d'embrayage/débrayage. La présente invention offre une limite à un déplacement axial pour le portepalier et l'organe formant palier dans la direction du débrayage pour empêcher un excès de course de l'embrayage. Comme le noteront ceux qui sont compétents en lamatière, ce problème possible peut avoir pour résul- tat une flexion réelle des leviers de débrayage du fait d'une surcontrainte. Pour empêcher ce problème, un système d'arrêt 90, généralement indiqué sur la figure 1 et plus particulière- ment sur la figure 2, comprend une bride 92 fixée au porte-palier 56. L'un des divers moyens filetés de fixation utilisés pour maintenir l'organe formant support 48 à la paroi 52 du carter de la transmission (figure 1) comprend une partie d'arbre allongé 96 qui traverse une ouverture 94 dans la brique 92. A une extrémité libre non filetée 97 opposée à l'extrémité fixée de la partie allongée de l'arbre 96, est fixée une rondelle 98 qui est retenue contre un mouvement axial vers la gauche sur l'arbre au moyen d'une clavette 100, à titre d'exemple, dans le mode de réalisation représenté. La clavette peut être placée par incréments le long de l'extrémité libre non filetée 97 au moyen d'un certain nombre d'ou- vertures axialement espacées 102 traversant diamétralement l'arbre. Le porte-palier 56 est empêché d'avoir un mouvement vers la gauche au-delà de la limite à laquelle la bride 92 vient en contact avec la rondelle 98 et la clavette associée 100 qui sont placées sur l'extrémité libre 97 de la partie d'arbre allongé 96. En plus de la limite de parcours axial offerte par le système d'arrêt 90, le système 90 comprend également un indicateur visuel de l'usure 104. L'indicateur de l'u- sure est illustré plus graphiquement sur la figure 3. L'indicateur comprend un corps tubulaire 106, de préféren- ce en un matériau élastique et ayant un diamètre relative- ment à celui de l'extrémité libre non filetée 97 qui lui permet de glisser le long de la partie d'arbre 96 sous une légère quantité de résistance au frottement. Selon une forme préférée, l'indicateur 104 est fait d'un matériau élastique et il comprend une tête 108 venant de matière disposée pour contacter la bride 92 qui force la tête 108 à la position initiale lors du premier débrayage de l'em- brayage après assemblage ou ré-assemblage. Comme cela est apparent sur la figure 3, le corps tubulaire de l'indica- teur contient des marques visuelles réfléchissant la condition relative des garnitures d'embrayage allant de "nouvelle" à "usée". Une autre caractéristique principale de la présen- te invention se rapporte à la flexibilité angulaire de l'organe de palier à fonctionnnement constant 58 par rapport à l'axe "a-a" (figure 1) de la rotation de l'arbre d'entrée pour tenir compte des défauts d'aligne- ment axial. En se référant de nouveau à la figure 2, la rondelle ondulée 110 disposée radialement est interposée entre le chemin externe 64 et la bride annulaire 68 pour permettre une absorption satisfaisante des charges trans- mises à l'anneau de butée 42 est finalement au porte-palier 56. Sans cette flexibilité, le porte-palier 56 peut être excessivement basculé relativement à l'organe de support tubulaire 48, avec pour résultat une liaison du porte- palier sur l'organe de support. Par ailleurs, lorsque cette action de basculement est excessive, l'intégrité du joint du système de fluide hydraulique peut être rompue avec pour résultat une fuite du système et une panne conséquente. Dans la forme préférée, la rondelle ondulée 110 est conçue pour permettre une gamme de à 100 de flexibilité angulaire par rapport à l'axe a-a" Un raccord conventionnel de Zerk 112 communique avec une gaine de lubrifiant 114 pour introduire du lubrifiant dans l'organe 58. Un autre mode de réalisation d'un ensemble d'une butée construit selon la présente invention est représenté sur la figure 4. L'autre ensemble 40' d'une butée est un tout point de vue semblable à celui de la figure 2 à l'exception du cas du logement élastique de palier 66 pouvant s'adapter automatiquement que l'on a utilisé dans le mode de réalisation de la figure 2. Au lieu du logement élastique de palier 66, une bague préchargée en acier ondulé 66' est utilisée pour main- tenir le chemin externe 64' du palier contre la bride annulaire 68' du porte-palier 56'. Comme dans le mode de réalisation de la figure 2, la rondelle ondulée 110' donne sa flexibilité angulaire à l'organe de palier 58' pour tenir compte des défauts d'aligenement par rappport à l'axe "a'a'". Comme dans le mode de réalisation de la figure 2 également, un système d'arrêt 90' est emplo- yé,ainsi qu'un indicateur visuel de l'usure 64'. La bague 66' comprend une bague de retenue 116 qui doit être formée pendant l'assemblage pour précharger la ron- delle ondulée 110'. Par conséquent, la bague 66' n'offre pas la caractéristique de pré contrainte inhérente du logement élastique 66 qui précontrainte la rondelle 110 par le système de connexion-bride-arrêt cidessus noté lors du simple assemblage des pièces du porte-palier. R E V E ND I C A T I ON S 1.Système d'embrayage à friction comprenant un support tubulaire fixe, un porte-palier définissant un axe et étant axialement mobile le long dudit support, un organe formant butée d'embrayage à fonctionnement constant fixé à une extrémité dudit porte-palier, ledit organe formant butée définissant des chemins interne et externe, caractérisé en ce que ledit porte-palier comprend deux parties, ladite première partie définissant une bride(68)s'étendant radialement, ladite seconde par- tie définissant un logement annulaire(66) contenant un cran d'arrêt(70) pouvant correspondre avec ladite bride, ainsi lesdites parties sont couplées ensemble par un système de connexion bride-cran d'arrêt pouvant s'adapter automatiquement et un moyen pour permettre un mouvement rotatif dudit organe formant butée angulairement par rapport audit axe, ledit moyen définissant une rondelle on- dulée10lO) radialement disposée, interposée entre ladite bride et ledit chemin externe, o ladite rondelle est préchargée contre lesdits organes formant butée par ledit système de connexion. 2. Système selon la revendication i caractérisé en ce qu'il comprend de plus un anneau de butée disposé pour contacter un certain nombre de leviers de débrayage, ledit anneau étant rigidement fixé au chemin interne de l'organe formant palier. 3. Système selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'anneau de butée précité comprend de plus un organe d'entraînement s'étendant dudit anneau pour une communication interdigitale avec les leviers précités. 4. Système selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen précité pour permettre un mouvement angulaire de l'organe formant butée précité relative- ment à l'axe précité permet 5-10 de mouvement par rapport audit axe. 5. Système selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un'moyen pour produire une limite du parcours axial de l'organe formant butée précité dans une direction de débrayage. 6. Système d'embrayage à friction du type comprenant un premier support tubulaire, un porte-palier définissant un axe et étant axialement mobile le long dudit support, un organe formant butée d'embrayage à fonctionnement constant fixé à une extrémité dudit support; caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour produire une limite au parcours axial dudit organe formant butée dans une direction du débrayage, ledit moyen comprenant un arbre allongé fileté à une extrémité et ayant une structure faisant radialement saillie qui est fixée à une extrémité non filetée oppo- sée, un manchon placé sur ledit arbre, ledit manchon comprenant un organe s'étendant radialement axialement coulissant sur ledit arbre, ledit organe s'étendant ra- dialement étant disposé pour un contact d'aboutement avec ladite structure faisant saillie radialement sur ledit arbre à une limite prédéterminée de la course de l'embrayage, ledit manchon comprenant de plus des marques visuellement identifiables pour indiquer la quantité d'usure de l'embrayage. 7. Système selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'organe formant butée comprend des chemins interne et externe, le porte-palier précité comprend une bride s'étendant radialement, ledit système d'embrayage à friction comprend de plus un moyen pour permettre un mouvement angulaire dudit organe formant butée relati- vement audit axe, ledit moyen définissant une rondelle ondulée disposée radialement interposée entre ladite bride et ledit chemin externe. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le portepalier précité comprend deux parties, la première partie définissant la bride s'étendant radia- lement, la seconde partie définissant un logement annulaire contenant un cran d'arrêt pouvant correspondre avec ladite bride, ainsi est formé un système à connexion bride-cran d'arrêt à ajustage automatique. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux parties du porte-palier comprennent un matériau élastique, non métallique. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau précité est du polytétrafluoro- éthylène. 11. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le porte-palier précité comprend de plus une bague préchargée en métal ondulé placée contre ladite bride pour retenir ledit organe formant butée contre elle. 12. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système bride-cran d'arrêt à ajustage auto- matique pouvant correspondre précité, précharge la rondelle élastique précitée lors d'un assemblage des parties du porte-palier.