Brevet FR2609125A1 — publié le 19880701

1. La présente invention concerne un perfectionne- ment apporté au disque d'un embrayage pour véhicule auto- mobile, lequel est disposé entre le moteur et la transmis- sion pour transmettre la puissance du moteur ou cesser cette transmission. L'art antérieur concernant la présente inven- tion est décrit dans la publication n 50-41 399 de modè- le d'utilité japonais (Mokoku). Dans cette publication, un disque d'embrayage est constitué d'un moyeu, d'une pla- que formant disque et d'une sous-plaque disposée sur les deux surfaces latérales d'un flasque du moyeu ayant le même axe que ce dernier, d'un élément de friction fixé à la circonférence extérieure de la plaque formant dis- que; et de ressorts en spirale montés dans des fenêtres formées au droit des positions correspondantes de la plaque formant disque, de la sous-plaque et du flasque. Le ressort en spirale a une forme ovale dans une section 2. en coupe. Cela est dû au fait que l'épaisseur du fil du ressort est dans son sens axial inférieure à celle du fil d'un ressort en spirale ayant une section en coupe circulaire et par conséquent la longueur axia- le du ressort à son état très comprimé est plus petite, de sorte qu'il est possible d'augmenter l'angle de tor- sion du disque d'embrayage par rapport à la longueur circonférentielle de la fenêtre dont l'espace est limi- té. Un angle de torsion plus élevé est avantageux pour un disque d'embrayage contre les vibrations et la produc- tion du bruit dû au moteur et à la transmission sur le plan de la conception. Dans le ressort en spirale de l'art antérieur, bien qu'un angle de torsion plus élevé puisse être pré- vu dans le disque d'embrayage, il reste le problème que le moment d'inertie du disque d'embrayage n'a pas diminué, et que par conséquent la charge du disque est élevée aux hautes vitesses de rotation car le poids du ressort en spirale oval est sensiblement égal à celui du res- sort en spirale circulaire. Par conséquent, avec ces problèmes présents à l'esprit, la présente invention a pour objet principal un disque d'embrayage ayant un faible moment d'inertie grâce à la réduction du poids du ressort en spirale,de manière à fournir des performances élevées même lors de la rotation à haute vitesse du disque d'embrayage. Pour atteindre l'objet précédent, un disque d'embrayage selon la présente invention comprend au moins un ressort en spirale constitué d'un fil ayant une section en coupe telle que l'épaisseur du fil dans sa direction axiale est inférieure à celle d'un ressort en spirale dans sa direction radiale et en outre le rayon extérieur de courbure Ro du fil est inférieur à son rayon intérieur de courbure R. dans la direction radiale du ressort en spirale. 3. En fonctionnement, le disque d'embrayage reçoit les variations de la puissance du moteur (couple) et par conséquent une torsion relative est produite entre les deux plaques et le moyeu dans les conditions d'engage- ment de sorte que chaque ressort en spirale est comprimé entre les fenêtres correspondantes en fonction du dépla- cemraent angulaire relatif des fenêtres les unes par rap- port aux autres. Dans cet état de torsion, cela permet un angle de torsion élevé de sorte que les vibrations et le bruit sont effectivement absorbés, car l'épaisseur axiale du fil du ressort en spirale est inférieure à l'épaisseur radiale du fil et par conséquent la longueur axiale, lorsque le ressort en spirale est comprimé, est faible. De plus, lorsque l'embrayage est désengagé du moteur, bien que son disque puisse tourner librement en fonction de son moment d'inertie, ce moment d'inertie peut être réduit, et par conséquent la rotation libre du disque s'atténue plus rapidement puisque son poids peut être diminué d'une quantité correspondant à la dif- férence entre le rayon extérieur de courbure Re et le rayon intérieur de courbure R. du fil du ressort en spi- rale. La présente invention sera bien comprise lors de la description;suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de la présente invention, prise le long de la ligne II de la figure 2; La figure 2 est une vue avant de la figu- re 1; La figure 3 est une vue en coupe, à grande échelle, illustrant la partie III représentée en figu- re 2; La figure 4 est un tableau comparatif dans lequel on procède à une comparaison de divers facteurs 4. entre les ressorts en spirale de la présente invention et de l'art antérieur; La figure 5 est un graphique des caractéristi- ques de torsion; et La figure 6 est une vue en coupe, à grande échelle, du fil des spires de la présente invention, ce fil étant semblable à celui de la figure 3. On décrira maintenant des modes de réalisation de la présente invention en liaison avec les dessins annexés qui ne sont pas présentés à titre limitatif. En figures 1 et 2, un disque d'embrayage 11 comprend un moyeu 12 couplé à l'arbre d'entrée d'une transmission (non représentée); une plaque 14 formant dis- que et une sous-plaque 15 disposées suivant le même axe que le moyeu 11 sur les deux surfaces latérales d'un flas- que 13 ayant grossièrement la forme d'un disque en une pièce avec le moyeu 12; des éléments de friction 17 fi- xés à la circonférence extérieure de la plaque 15 via un ressort 16 de disque et placés en sandwich entre un volant fixé à l'arbre de sortie d'un moteur (non représenté) et un couvercle d'embrayage; et une multitude de ressorts en spirale montés chacun dans une multitude de fenêtres 18, 19 et 20 formées à des positions correspondantes de la plaque 14, de la sous-plaque 15 et du flasque 13.Les deux plaques 14 et 15 sont réunies l'une à l'autre par un axe 22. Deux garnitures de poussée 23 et 24 sont disposées entre le flasque 13 et les plaques 14 et 15, respective- ment,pour produire une hystérésis due à la torsion. Comme représenté en figures 2 et 3, le ressort en spirale 21 est constitué d'un fil ayant une section en coupe telle que son épaisseur A dans la direction axiale du ressort est inférieure à son épaisseur B dans la direction radiale. En outre, le rayon extérieur de courbure R du fil dans la direction radiale est infé- e rieur au rayon intérieur de courbure R. du fil dans 5. la même direction, et en outre, les extrémités des deux courbes de rayon Re et Ri sont connectées tangentielle- ment via une courbe de transition C constituée d'une partie presque linéaire qui s'étend entre l'extrémité de la courbe Re et une partie du petit rayon de courbu- re formant un angle pour la connexion à l'extrémité de la courbe R.. La figure 4 représente divers facteurs du ressort en spirale 21 de la présente invention par com- paraison avec des ressorts en spirale de l'art anté- rieur ayant un fil circulaire dans une section en cou- pe et un fil ovale dans une section en coupe. La lon- gueur axiale du ressort à l'état comprimé de la présente invention est plus petite que celle du ressort en spi- rale ayant un fil de section circulaire sous la même charge de montage, et le poids du ressort est réduit. En outre, la longueur axiale du ressort à l'état compri- mé de la présente invention est à peu près égale à celle du ressort en spirale ayant un fil de section ova- le; cependant, il est possible de réduire le poids du ressort. La figure 5 représente les caractéristiques de torsion d'embrayages équipés de ces ressorts en spi- rale, leslignes en tirets concernant les spires circulai- res et les lignes en trait plein le ressort ovale et la présente invention. Le graphique montre que, lorsque la longueur axiale des spires est la même, l'angle de torsion du ressort en spirale de la présente invention est plus grand que celui du ressort en spirale consti- tué d'un fil ayant une section en coupe circulaire lors- qu'il y a application du même couple. En d'autres termes, on peut absorber les vibrations et le bruit d'une façon plus efficace car il est possible de régler à une faible valeur la rigidité en torsion du disque d'embrayage. En outre, comme le poids du ressort en spirale de la 6. présente invention est inférieur à celui du ressort en spirale constitué d'un fil ayant une section en coupe ovale, il est possible de réduire le moment d'inertie du disque de sorte qu'on bénéficie de l'avantage que la rotation du disque s'atténue plus rapidement après le désengagement et que par conséquent la transmission peut avoir une meilleure caractéristique de réponse. La figure 6 représente un autre mode de réali- sation dans lequel une partie incurvée du rayon extérieur de courbure R' et une partie du rayon intérieur de e courbure R'i sont connectées l'un à l'autre par une li- gne incurvée C' constituée d'une partie ayant un rayon de courbure r' (r' s'étendant vers l'extérieur du fil) et d'une autre partie ayant 1n petit rayon de courbure r connectée à la partie incurvée R'i. Le rayon de cour- bure r' est de préférence supérieur à r et peut attein- dre l'infini. Le rayon de courbure r est de préférence inférieur à R ou R'. e e Comme on l'a décrit ci-dessus, dans le disque d'embrayage de la présente invention, étant donné qu'on utilise des ressorts en spirale de forme spéciale quant à la section en coupe du fil, on peut réduire la rigidité en torsion du ressort et par conséquent supprimer effecti- vement les vibrations et le bruit. En outre, étant donné qu'on peut réduire le poids du ressort en spirale,son moment d'inertie est faible et par conséquent, la vitesse de réponse de la transmission est élevée. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 7. REVENDICATIONS 1 - Disque d'embrayage, comprenant: - un moyeu (12) connecté à l'arbre d'entrée d'une transmission; - une plaque formant disque (14) et une sousplaque (15) disposées sur les deux côtés d'un flasque (13) du moyeu dans le même axe que celui-ci; - un élément de friction (17) fixé à la circonférence extérieure de la plaque formant dis- que et pouvant s'engager avec l'arbre de sortie d'un mo- teur; et au moins un ressort en spirale (21) monté dans des fenêtres (18, 19, 20) formées à chaque position cor- respondante de la plaque formant disque, de la sous-pla- que et du flasque, caractérisé en ce que le ressort en spirale est constitué d'un fil ayant une section en coupe telle que l'épaisseur du fil dans sa direction axiale est inférieu- re à l'épaisseur dans la direction radiale, et en outre le rayon extérieur de courbure (Re) du fil est inférieur à son rayon intérieur (Ri) par rapport à la direction radiale du ressort. 2 - Disque selon la revendication l,caractéri- sé en ce que la section en coupe du fil comprend un con- tour de transition (C, C') connectant une partie extérieu- re incurvée définie par le rayon extérieur de courbure (Re, R'e) et une partie intérieure incurvée définie par le rayon intérieur de courbure (Ri, R'i). 3 - Disque selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que le contour de transition est connecté tangen- tiellement à au moins l'une quelconque des courbes exté- rieure et intérieure. 4 - Disque selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que le contour de transition est presque linéaire. 5 - Disque selon la revendication 2, caractérisé 8. en ce que le contour de transition comporte une partie connectant la courbe extérieure, cette partie de connexion ayant un petit rayon de courbure (r). 6 - Disque selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que le contour de transition (C') comprend une partie ayant un rayon de courbure (r') s'étendant à l'ex- térieur de la section en coupe du fil. 7 - Disque selon la revendication 5, dans le- quel le petit rayon de courbure définissant la partie de connexion est inférieur au rayon extérieur de courbu- re (R, R'e).