Brevet FR2658575A1 — publié le 19910823

i La présente invention se rapporte à des systèmes d'embrayage du type comprenant un ressort Belleville comprimé entre un couvercle et un certain nombre de leviers pour porter les leviers en engagement avec un plateau de pression plus particulièrement, cette invention se rapporte à un moyen pour améliorer le fonctionnement de l'embrayage pendant sa durée de vie utile, consistant à produire une charge relativement constante sur le plateau de pression pendant toute la durée de vie de l'embrayage. La technique des embrayages est un domaine dynamique qui change constamment Dans le domaine de l'embrayage à disques à friction, de nombreuses améliorations ont été apportées pour produire des formes efficaces d'embrayage en petits ensembles tout en offrant en même temps de meilleures capacités d'usure et une meilleure interface levier d'embrayage plateau de pression. Dans ce dernier domaine, la plupart des efforts ont été dirigés vers une assez grande diminution des quantités de course des leviers pour effectuer un mouvement donné du plateau de pression Le problème est particulièrement exacerbé par l'usure des garnitures de disque d'embrayage qui, bien entendu, se produit pendant la durée de vie utile de l'embrayage Toute amélioration efficace pour diminuer la course des leviers pour une quantité donnée du mouvement du plateau de pression permettra l'utilisation d'un disque plus épais pour une durée de vie potentiellement plus longue des garnitures. L'invention révélée ici offre un embrayage assez petit et offre en même temps de plus grandes capacités d'usure ainsi qu'une meilleure interface plateau de pression levier Dans une forme préférée, l'embrayage contient un système de dégagement en angle qui offre une nouvelle méthode de contact des leviers au plateau de pression qui est efficace à la fois dans les types à tirer et à pousser d'embrayages à disque de friction La combinaison d'un système de contact plateau de pression levier en angle et d'une rondelle Belleville en angle inverse sert à offrir l'un des embrayages les plus efficaces, en particulier en terme de faibles charges du plateau de pression vis-à-vis de la force requise de dégagement, et en même temps offre une charge relativement constante sur le plateau de pression pendant toute la durée de vie de l'embrayage Par suite, l'embrayage offre une meilleure facilité d'engagement et diminue la course des leviers Cela permet d'utiliser une garniture de friction plus épaisse et donne ainsi une plus longue durée de vie utile à l'embrayage. Sous une forme préférée, le système d'embrayage à dégagement en angle est incorporé dans un embrayage à disque qui comporte un ressort Belleville annulaire ayant un bord annulaire interne qui peut venir en engagement avec un certain nombre de leviers et un bord annulaire externe qui peut venir en engagement avec un couvercle d'embrayage, pour ainsi former un système à ressort Belleville inversé Le plateau de pression du mode de réalisation actuellement préféré comporte une portion de surface annulaire inclinée pour améliorer l'efficacité des leviers et offre une structure de système qui se prête à une utilisation dans les embrayages du type à pousser et à tirer L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative 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 coupe transversale d'un mode de réalisation préféré du système d'embrayage à dégagement en angle de la présente invention, dans un embrayage du type à tirer; la figure 2 montre un autre mode de réalisation préféré de la présente invention employé dans un système d'embrayage du type à pousser; et la figure 3 est une vue du système de dégagement en angle du mode de réalisation préféré de la figure 2, montrant l'interface entre le ressort Belleville et le couvercle d'embrayage. En se référant initialement à la figure 1, elle montre un embrayage 10 du type à tirer L'embrayage comporte un plateau de pression 12 qui est fixé à un couvercle 14 de façon à permettre un mouvement axial limité par rapport à lui, mais ne permettant aucune rotation relative entre le plateau et le couvercle Un certain nombre de leviers radialement disposés de dégagement d'embrayage 16 sont circonférentiellement espacés sur le plateau de pression 12 pour effectuer l'actionnement de l'embrayage en déplaçant axialement le plateau de pression 12 vers la gauche, relativement au couvercle 14, comme cela est représenté Ceux qui sont compétents en la matière noteront que le mouvement axial vers la gauche du plateau de pression 12 forcera le plateau de pression à venir en engagement de blocage avec un disque de friction (non représenté) contre un volant (non représenté) afin de coupler sélectivement un volant du moteur à un arbre d'entrée (non représentés). Entre les leviers 16 et le couvercle 14 est interposé un ressort Belleville annulaire 18 qui maintient l'embrayage en une position normalement engagée, comme ceux qui sont compétents en la matière le noteront également Dans ce but, un bord annulaire externe s'étendant circonférentiellement 20 du ressort Belleville 18 engage un système de crans d'arrêt 22 qui sont placés sur la circonférence du couvercle 14 Un bord annulaire interne 24 du ressort Belleville 18 est placé en engagement continu avec une bague collectrice 26 qui porte contre une portion de contact de bague collectrice 46 des leviers 16. Les extrémités internes 28 des leviers de dégagement 16 sont supportés pivotantes dans un accouplement annulaire 30 des leviers de dégagement qui est fixé à une extrémité d'un manchon de dégagement 32. Le manchon de dégagement 32 contient un palier de dégagement 34 qui, dans le système d'embrayage du type à tirer qui est représenté, doit être tiré au loin du couvercle 14 afin de libérer les leviers 16 pour ainsi dégager le plateau de pression du disque de friction. Dans l'embrayage 10 du type à tirer du mode de réalisation préféré, tel qu'il est représenté à la figure 1, une portion terminale externe 36 de chaque levier 16 est supportée pivotante dans une gorge 38 en U qui est fixée au couvercle 14 Ainsi, les portions terminales externes 36 des leviers sont axialement fixes tandis que les extrémités internes 28 des leviers de dégagement se déplacent axialement sur la plus grande distance de mouvement des leviers Entre les portions de contact 46 de la bague collectrice et les portions terminales externes 36 de chaque levier 16 se trouve une protubérance arquée 40 qui est située de façon à contacter une portion de surface inclinée 42 du côté arrière 44 du plateau de pression 12 L'angle de la portion de surface inclinée 42 est tel que cela produise un effet multiplicateur de la puissance normalement obtenue entre le levier 16 et le plateau de pression 12. Par exemple, on a déterminé qu'un angle de 150 de la portion 42 sur le plateau de pression, de préférence, augmentera le mouvement du plateau de 64 % par angle donné de mouvement du levier La portion de surface inclinée 42 du plateau de pression 12 s'étend en angle vers l'extérieur, dans une direction vers le palier de dégagement 34 en fonction de la distance d'un point sur la portion de surface par rapport à un axe central a-a de l'ensemble 10 de l'embrayage. Ceux qui sont compétents en la matière noteront que le mouvement du palier 34 vers la droite, ou au loin du couvercle 14 forcera l'accouplement 30 à se déplacer vers la droite avec le manchon 32 auquel sont rigidement fixés le palier de dégagement 34 et l'accouplement 30. Cette action forcera les extrémités internes 28 des leviers 16 à pivoter vers la droite, ce qui tirera les protubérances arquées 40 au loin de la portion de surface inclinée 42 Ce mouvement de dégagement du palier 34 doit s'effectuer contre la force du ressort Belleville 18 qui maintient normalement l'embrayage en position engagée ou une position o les protubérances arquées 40 sont chargées contre la surface inclinée 42 Par conséquent, la portion de contact 46 de la bague collectrice des leviers 16 portera contre la bague collectrice 26 qui, à son tour, portera contre le bord annulaire interne 24 du ressort Belleville 18 pour surmonter la force de celui-ci Inversement, la libération de la charge de dégagement sur le palier forcera le ressort Belleville à reprendre sa position normale montrée à la figure 1, avec pour résultat un retour vers la gauche du palier 34, du manchon de dégagement 32 et des extrémités internes 28 des leviers Lors de ce dernier mouvement de retour, les protubérances arquées 40 portent de nouveau contre la portion de surface annulaire inclinée 42. On peut noter que, comme on l'a décrit, la nature du système de leviers d'embrayage du type à tirer sera telle que la portion de contact 46 de la bague collectrice du levier sera sollicitée vers le plateau de pression par le ressort Belleville 18 Par conséquent, le ressort Belleville est comprimé entre le couvercle et les leviers pour solliciter normalement les leviers et les forcer à presser le plateau de pression en engagement avec un disque de friction. En se référant maintenant à la figure 2, elle montre un mode de réalisation préféré d'un ensemble d'embrayage 10 à disques de friction du type à pousser. Le système du type à pousser contient un certain nombre de pièces qui sont analogues à celles du premier mode de réalisation décrit; c'est-à- dire un plateau de pression 12 '; un couvercle 14 ', un certain nombre de leviers 16 ' ett un ressort Belleville 18 ' cependant, ces derniers organes coopèrent différemment, comme on le décrira maintenant, par rapport à la façon dont ils fonctionnent dans le premier mode de réalisation décrit. Dans le système d'embrayage du type à pousser de la figure 2, il est nécessaire de déplacer les extrémités internes 28 ' des leviers de dégagement 16 ' vers la gauche, ou vers le plateau de pression 12 ', afin de dégager le système d'embrayage 10 ' normalement engagé. Par conséquent, on peut noter que le mouvement vers l'intérieur ou vers la gauche des extrémités internes 28 ' servira à forcer la portion de contact 46 ' de la bague collectrice des leviers 16 ' à déplacer le bord annulaire interne 24 ' du ressort Belleville 18 ' vers la gauche, pour surmonter cette force normale d'engagement du ressort Belleville 18 '. On peut ainsi voir que le contact des leviers et du plateau de pression 12 ' s'effectue par l'intermédiaire de la portion terminale externe 36 ' de chaque levier 16 ' dans le mode de réalisation du type à pousser de la figure 2 Dans ce dernier mode de réalisation, la portion terminale externe 36 contient un contact en lame de couteau 60 qui est disposé pour un engagement de la portion de surface inclinée 42 ' du côté arrière 44 ' du plateau de pression 12 ' Dans ce but, une portion de pivot 62 est fixée au couvercle 14 ' au lieu des gorges 38 en forme de U utilisées pour supporter de manière pivotante le mouvement des leviers 16 du premier mode de réalisation décrit De plus, on peut noter que la portion de surface inclinée 42 ' s'étend en angle vers l'intérieur ou vers le volant en fonction de la distance radiale le long de la surface inclinée à partir de l'axe central a'-a' Ainsi, la portion de surface inclinée 42 ' de l'embrayage du type à pousser a un angle qui s'étend inversement par rapport à l'angle employé dans l'assemblage d'embrayage du type à tirer. Ceux qui sont compétents en la matière peuvent maintenant noter qu'en prévoyant un contact levier - ressort Belleville au bord annulaire interne 24, cela donnera lieu à un moindre mouvement des leviers qu'en prévoyant une interface des leviers sur la portion annulaire externe 20 Ainsi, la combinaison de l'utilisation d'une portion de surface inclinée 42, 42 ', avec un ressort Belleville inverse 18, 18 ' donnera une amélioration exponentielle pour atteindre un mouvement idéal de l'embrayage, que l'embrayage soit du type à pousser ou à tirer Cet idéal est que ( 1) le ressort Belleville produise une charge d'une force uniforme constante tout en minimisant le mouvement du ressort sans sacrifier à sa force, ( 2) la puissance de leviers à l'interface levier plateau de pression permette d'obtenir un mouvement minimum des leviers tout en effectuant un déplacement maximum du plateau Le mode de réalisation tel qu'il est décrit permet d'obtenir un système d'embrayage plus proche de l'idéal que tout les systèmes à ressort Belleville et leviers connus. En se réfèrant maintenant à la figure 3, elle donne une vue à l'arrière 44 ' de l'embrayage On peut noter que le mouvement relatif en rotation entre le ressort Belleville 18 ' et le couvercle d'embrayage 14 ' n'est pas souhaitable Cette rotation aura cependant tendance à se produire à moins qu'un effet spécial ne soit prévu pour empêcher ces organes de se déplacer l'un relativement à l'autre Dans ce but, un certain nombre de langues 50 s'étendant radialement sont prévues sur le bord annulaire externe 20 ' du ressort Belleville 18 ' (cette caractéritique s'applique aux deux modes de réalisation préférés mais n'est montrée que par rapport au second mode de réalisation préféré décrit de la figure 2) Les langues 50 sont disposées pour un engagement dans un certain nombre de crans d'arrêt 22 ' en forme de U dans le couvercle 14 ' et empêcheront le ressort Belleville 18 ' de tourner relativement au couvercle 14 '. REVENDICATIONS 1 Système d'embrayage à friction adapté à mettre en engagement d'entraînement des organes rotatifs menant et mené, du type comprenant un volant du moteur et un arbre d'entrée, respectivement, ledit embrayage ayant un axe central autour duquel sont rotatifs ledit volant et ledit arbre d'entrée, ledit embrayage comprenant un couvercle fixé audit volant du moteur pour une rotation avec lui, un plateau de pression connecté audit couvercle pour une rotation avec lui et pour un mouvement axial limité relativement audit couvercle, un certain nombre de leviers attachés pivotants audit couvercle pour solliciter ledit plateau de pression axialement relativement audit couvercle dans et hors d'engagement d'entraînement avec ledit arbre d'entrée, un ressort Belleville annulaire comprimé entre ledit couvercle et ledit levier pour solliciter ledit levier et pour forcer ledit levier à solliciter ledit plateau de pression en engagement avec ledit organe mené; caractérisé en ce que ledit ressort ( 18) a un bord annulaire interne ( 24) pouvant venir en engagement avec ledit levier ( 16) et un bord annulaire externe ( 20) pouvant venir en engagement avec ledit couvercle ( 14), en combinaison avec ledit plateau de pression ( 12) qui a une portion de surface annulaire inclinée ( 42) pour coopérer avec ledit levier, ledit levier ayant une portion de contact pour engager ladite portion de surface inclinée dudit plateau de pression, une portion intermédiaire sollicitée relativement audit plateau de pression par ledit ressort annulaire et une portion extrême interne pouvant être connectée à un moyen d'éjection disposé autour dudit axe central pour faire pivoter ledit levier pour permettre audit plateau de pression de sortir d'un engagement d'entraînement avec ledit arbre d'entrée. 2 embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des leviers comprend de plus une portion terminale externe ( 36) attachée pivotante au couvercle, la portion de contact étant placée adjacente à ladite portion terminale et définissant une protubérance arquée adaptée à contacter ladite portion de surface inclinée ( 42) dudit plateau de pression, ladite portion intermédiaire étant sollicitée vers ledit plateau de pression par ledit moyen formant ressort et en ce que ladite portion extrême interne est disposée autour d'un axe central pour solliciter ladite portion extrême au loin dudit plateau de pression pour permettre audit plateau de pression de sortir d'un engagement d'entraînement avec ledit arbre d'entrée. 3 Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle comprend un moyen de retenue de rotation ( 22 ') pour le ressort Belleville, pour empêcher une rotation relative entre le couvercle et le ressort, et en ce que ledit ressort comprend un certain nombre de langues ( 60) s'étendant radialement vers l'extérieur pour un engagement dudit moyen de retenue de rotation dans ledit couvercle. 4 Embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la portion de surface inclinée ( 42) du plateau de pression s'étend en angle vers l'extérieur dans une direction vers les leviers ( 16) en fonction de la distance radiale le long de ladite surface de ladite portion à partir dudit axe central. Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la portion terminale externe ( 36) attachée pivotante au couvercle est contenue dans une gorge annulaire ( 38) s'étendant circonférentiellement autour dudit couvercle, ladite gorge comprenant une section transversale en forme de U en regardant le long de sa dimension axiale. il 6 Embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une bague collectrice annulaire ( 26) entourant la portion périphérique interne du ressort Belleville, ladite bague collectrice étant en engagement et mobile avec les leviers. 7 Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque levier comprend de plus une portion terminale externe ( 36) adaptée à effectuer un contact glissant avec la portion de surface inclinée du plateau de pression, chacun desdits leviers comprenant de plus une portion de support attachée pivotante audit couvercle, en ce que ladite portion intermédiaire est sollicitée au loin dudit plateau de pression par ledit moyen formant ressort, ladite portion de support étant placée de façon intermédiaire par rapport à ladite portion terminale dans ladite portion intermédiaire, et en ce que ladite portion extrême interne est disposée par rapport audit axe central pour solliciter ladite portion extrême vers ledit plateau de pression pour permettre audit plateau de pression de sortir d'un engagement d'entraînement avec ledit arbre d'entrée. 8 Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la portion terminale externe adaptée à effectuer un contact de glissement avec la portion de surface inclinée du plateau de pression comprend un contact en lame de couteau ( 60). 9 Embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la portion de surface annulaire inclinée ( 42) du plateau de pression s'étend en angle vers l'intérieur, vers le volant, en fonction de la distance de ladite portion le long de ladite surface à partir dudit axe central. Embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le couvercle comprend un moyen de retenue de rotation du ressort Belleville ( 22 ') pour empêcher la rotation relative entre ledit couvercle et ledit ressort, ledit ressort ayant un certain nombre de langues ( 50) s'étendant radialement vers l'extérieur pour un engagement des moyens de retenue du couvercle. 11 Embrayage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de retenue du ressort Belleville dans le couvercle comprend des crans d'arrêt ( 22 ') en forme de U adaptés à recevoir les langues précitées. 12 Embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une bague collectrice annulaire ( 26) entourant la portion périphérique interne du ressort Belleville, ladite bague collectrice étant en engagement et mobile avec les leviers.