Brevet FR2652398A1 — publié le 19910329

L'invention concerne des disques entraînés d'un embrayage à friction et en particulier, mais non exclusivement, des disques entraînés d'un embrayage à friction destinés à être utilisés sur des véhicules. Dans un véhicule à moteur typique, le moteur est raccordé à la boîte de vitesses du véhicule par un embrayage à friction, qui comporte un volant et un disque de pression raccordés au moteur,eL entre lesquels se trouve inséré un disque entraîné, qui est raccordé à la boîte de vitesses. Un disque entraîné d'embrayage à friction comporte de façon typique un moyeu, qui est cannelé sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse, un disque coaxial de support des garnitures de friction, monté sur le moyeu et apte à avoir une rotation limitée par rapport à ce moyeu, et des ressorts logés dans des ouvertures alignées situées dans une bride raccordée au moyeu et au disque. de support, de manière à agir entre ie moyeu et le disque de support de ma nière à limiter ladite rotation. Le disque de support des garnitures est raccordé au volant du véhicule par l'intermédiaire de garnitures de friction. Dans certains véhicules, lorsque le moteur tourne au ralenti et qu'il n'existe aucune charge sous forme de couple transmis par le disque d'embrayage entraîné, les impulsions irrégulières délivrées par le moteur du véhicule peuvent être transmises à la boîte de vitesses et entraîner un cliquetis de la boîte de vitesses au ralenti. Des solutions visant à résoudre ce problème mettaient en oeuvre l'utilisation d'un système d'amortissement à ressorts à étages multiples, dans lequel le déplacement entre le disque de support des garnitures de friction et la bride du moyeu est amorti par des ressorts d'amortissement d'un étage principal ou d'un second étage,et la bride de moyeu est libre de tourner selon un déplacement angulaire limité par rapport au systéme d'entrâinement du moyeu et est limité dans son déplacement par un ou des ressorts de torsion d'amortissement d'un premier étage, présentant une raideur très faible. La bride du moyeu peut osciller autour du moyeu lorsque le véhicule fonctionne au ralenti, seuls les ressorts d'amortissement du premier étage agissant de manière à supprimer toute transmission des vibrations à la boîte de vitesses. Etant donné que la bride du moyeu engrène de façon très lâche avec le moyeu et qu'un mouvement de rotation entre la bride et le moyeu est effectivement un mouvement de course à vide, limité uniquement par le ressort d'amortissement du premier étage, lorsque le disque d'embrayage entraîné passe du mode de ralenti au mode d'entraînement direct et que la charge formée par le couple est appliquée rapidement, il existe un certain jeu entre la bride et le moyeu La présente invention fournit un disque entraîné d'embrayage à friction comportant un dispositif de suppression du jeu. Par conséquent, il est prévu un disque entraîné d'embrayage à friction comportant un moyeu .possédant un ensemble annulaire de dents faisant saillie radialement vers 1' extérieur et espacées circonférentiellement sur sa surface extérieure, une bride annulaire coaxiale disposée concentriquement par rapport aux dents et comportant dans son bord périphérique intérieur, des encoches espacées destinées à engrener de façon lâche avec lesdites dents de sorte que la bride peut avoir autour du moyeu, un déplacement angulaire limité par la venue en butée des dents avec les faces d'extrémité des encoches respectives, dans lesquelles elles s'engagent, des premiers moyens élastiques formant un premier étage de moyens élastiques agissant entre la bride et le moyeu pour solliciter la bride dans un sens de rotation autour du moyeu, caractérisé en ce que les moyens élastiques formant un premier étage de moyens élastiques sont logés dans une encoche allongée circonférentiellement, ménagée dans la bride, et agissent entre la bride et l'une desdites dents présentes sur le moyeu, qui est située dans l'encoche allongée, la longueur circonférentielle de ladite encoche allongée étant à même de fournir un jeu entre la dent située dans l'encoche allongée et la face d'extrémité respective de cette encoche, lorsque la limite du déplacement relatif de rotation Oms ieitt sens est atteinte, et d'empêcher les moyens élastiques d'être complètement comprimés, lorsqu'est atteinte la limite du mouvement relatif de rotation dans l'autre sens. De façon typique, les moyens élastiques formant un premier étage de moyens élastiques sont réalisés sous la forme d'une hélice, qui ne se comprime pas au point de devenir rigide au niveau de la limite dans ledit autre sens de rotation. De préférence, le disque entraîné comporte en outre un support coaxial de garnitures de friction monté sur le moyeu et apte à avoir un mouvement de rotation limité à la fois par rapport au moyeu et à la bride, et des seconds moyens élastiques agissent entre la bride et le support des garnitures afin de limiter le mouvement de rotation relatif entre ces éléments, auquel cas dans un sens de rotation du support des garnitures par rapport au moyeu, lesdits seconds moyens élastiques peuvent agir immédiatement et, dans ledit autre sens de rotation du support des garnitures par rapport au moyeu, les premiers moyens élastiques peuvent agir pendant une phase initiale de ladite rotation jusqu a la limite du déplacement angulaire entre le moyeu et la bride, puis les seconds moyens élastiques peuvent agir lors d'une seconde phase de ladite rotation. D'autres caractéristiques et avantages de la pre- sente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un disque entraîné d'un embrayage, conforme à la présente invention; - la figure 2 représente une vue prise suivant la ligne II-II sur la figure 1 et montrant le raccordement entre le moyeu et- la bride; et - la figure 3 est un graphique représentant la variation du couple en fonction de la rotation relative du support de garnitures de friction autour du moyeu dans des conditions de décélération ou d'entranement rétro et dans des conditions d'entranement direct. En référence aux figures 1 et 2 des dessins, le disque entraîné 10 d'embrayage à friction, représenté, comporte un moyeu 11 comportant des cannelures internes 13 destinées au raccordement à un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, et un ensemble annulaire de dents 20 espacées circonférentiellement et s'étendant radialement vers l'extérieur sur la surface extérieure du moyeu 11. Une bride annulaire coaxiale 12 comportant des encoches annulaires espacées 30 dans son bord périphérique intérieur est montée sur le moyeu 11, concentriquement aux dents 20, de sorte que ces dernières s'engagent librement dans les encoches 30 en permettant à la bride 12 d'avoir un déplacement angulaire limité autour du moyeu 11. Un support coaxial 14 de garnitures de friction est également monté sur le moyeu 11 et peut avoir un déplacement angulaire limité à la fois par rapport à la bride 12 et par rapport au moyeu 11. Un ensemble de ressorts de torsion d'amortissement principaux 15 est logé dans des ouvertures alignées 16 et 17 ménagées respectivement dans la bride 12 du moyeu et dans le support 14 des garnitures et agit de manière à limiter le déplacement angulaire entre ces éléments. Bien que le nombre des ressorts représentés soit de préférence égal à six, il n'existe aucune raison de ne pas utiliser un autre nombre de ressorts, par exemple compris entre quatre ressorts et huit ressorts. Le support annulaire 14 des garnitures comprend un disque de support annulaire 18 situé axialement d'un côté de la bride 12 et un disque annulaire de retenue 19 situé axialement de l'autre côté de la bride 12. Les deux disques annulaires 18 et 19 sont fixés l'un à l'autre par trois broches de butée 21, qui traversent des ouvertures coopérantes 22 ménagées dans le bord périphérique extérieur de la bride 12. Les broches de butée 21 limitent le mouvement de rotation du support 14 de garnitures autour du moyeu 11 et de la bride 12, sous l'effet de leur venue en butée contre les extrémités radiales des ouvertures 22. Plusieurs segments 23 sont disposés selon une répartition circulaire et sont fixés au bord périphérique extérieur du disque de support 18 par n'importe -quels moyens appropriés, comme par exemple des rivets, et deux garnitures annulaires de friction 24 opposées sont L s cildcune u un côté des segments 23 à l'aide de mo- yens appropriés, comme par exemple des rivets. Les segments 23 sont constitués de façon typique par un acier pour ressorts et sont conformés de manière à réaliser un amortissement élastique axial entre les deux garnitures de friction. Le disque de support 18 et par conséquent la bride 12 sont supportés, de manière à avoir un mouvement de rotation autour du moyeu 11, par un manchon à bride 25 réalisé de préférence en Nylon, qui est solidaire en rotation du disque de support. Une rondelle d'amortissement par friction 26 est positionnée axialement entre la bride 12 du moyeu et le disque de retenue 19 et est repoussée contre la bride du moyeu par une rondelle élastique 27, qui agit entre la rondelle d'amortissement à friction 26 et le disque de retenue 19. La rondelle de friction 26 et le manchon 25 sont tous deux solidaires en rotation avec le support 14 des garnitures, grâce à la présence de pattes respectives 29 et 28. Les ressorts principaux d'amortissement 15 sont logés dans les ouvertures alignées (quelquefois désignées sous le terme de fenêtres à ressorts) 16, dans la bride 12 du moyeu, et dans des ouvertures 17 ménagées dans le disque de support 18 et le disque de retenue 19. Les fenêtres à ressorts 16 et 17 possèdent is st t en iO n circonférentiel- le , qui peuvent venir en contact avec les extrémités des ressorts 15 pendant le mouvement de rotation du support 14 autour du moyeu 11 de manière à comprimer les ressorts 15. Les dents 20 situées sur le moyeu 11 sont engagées dans les encoches 30 situées sur le bord périphérique intérieur de la bride 12 de sorte que cette bride 12 peut avoir une rotation angulaire limitée autour du moyeu 11, la rotation angulaire de la bride 12 autour du moyeu 11 étant limitée dans les deux sens de rotation par la venue en-butée des flancs 33 présents sur les dents 20 avec les faces d'extrémité circonférentielle 31, 32 des encoches 30. Au moins une et de préférence deux encoches diamétralement opposées 30A et 30B sont allongées circonférentiellement de manière à loger chacune un ressort d'amortissement 38 faisant partie d'un premier étage de ressorts d'amortissement, et qui est situé dans les encoches respectives 30A ou 30B et agit entre les surfaces opposées du flanc 33 de la dent respective 30 et une face d'extrémité 35 de lten..vche allongée respective 30A ou 30B. Les ressorts d'amortissement 38 constituant le premier étage de ressorts possèdent une raideur nettement inférieure aux ressorts d'amortissement principaux 15. Les ressorts d'amortissement 38 agissent ensemble de manière à solliciter la bride 12 dans le même sens de rotation tar rapport au moyeu 11, dans ce cas le sens d'entraînement, direct, de sorte que, lorsque le disque entraîné est en équilibre, les faces d'extrémité d'entraînement direct 32 des encoches 30 sont en butée contre les dents 20. Dans ces conditions, il existe un faible jeu S entre les dents respectives 20 situées dans les encoches allongées 30A ou 30B, et les faces d'extrémité respectives d'entraînement direct 36 des encoches allongées. La longueur circonférentielle des encoches allongées 30A et 30R. est telle que, lorsque la bride 12 passe dans le mode d'entraînement rétro ou mode de décélération, et que les faces d'extrémité 31, correspondant au mode d'etEsnsE= ret,des encoches 30 sont en butée avec les dents 20, les ressorts d'amortissement 38 du premier étage de ressorts ne sont pas complètement comprime , c'est-à-dire qu'ils ne forment pas un bloc rigide et par conséquent sont protégés vis-à-vis d'un endommagement lors de l'apparition d'un jeu dans le sens de l'entraînement en mode de décélération ou entraînement rétro. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention telle que représentée sur la figure 2, les flancs 33 des dents 20 possèdent une forme en développante et les extrémités circonférentielles 31 et 32 des encoches peuvent également posséder des formes en développante appariées, tandis que les extrémités circonférentielles 35 et 36 des encoches allongées 30A et 30B sont sensiblement radiales, de même que les côtés des dents 20A et 20B, qui coopèrent avec les encoches allongées. Dans une autre forme de réalisation (non représen tée), les dents 20 sont toutes identiques avec des flancs radiaux et coopèrent avec des encoches, qui possèdent également des faces d'extrémité radiales de sorte que le moyeu n'a pas à être positionné de façon spécifique dans la bride. Alors, également en référence à la figure 3, lorsque le moyeu 11 est maintenu fixe et qu'une charge d'entraînement direct ot agiWEe aux garnitures de friction 24, le support 14 des garnitures est déplacé en sens inverse des aiguilles d'une montre, comme cela est représente sur la figure 2. Etant donné que les extrémités d'entraînement dicct 32 c encoches 30 situées dans la bride 12 sont placées, par les ressorts d'amortissement 38 du premier étage de ressorts, en butée contre les dents 20 du moyeu, la bride 12 est maintenue fixe par rapport au moyeu 11.Par conséquent, la résistance à un mouvement de rotation est due initialement à l'amortissement dufrotteoent produit par le manchon 25 sur le moyeu 11 et sur la bride 12, et par la rondelle de friction 26 sur la bride 12. C'est la partie A du graphique. Une continuation du mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre provoQue la compression des ressorts de torsion 15 panmgls emme l'extrémité dss fenêtres à ressorts respectives i6 de la bride et des fenêtres à ressorts opposées 17 du support des garnitures de friction. Le mouvement se poursuit jusqu'à ce que les broches de butée 21 viennent en butée contre les extrémités des ouvertures 22 de la bride du -moyeu et que le système d'entraînement en couple devienne rigide, ce qui est représenté dan la partie B du graphique. Si la charge en couple d'entraînement direct.. diminue alors, le support 14 des garnitures tourne dans le sens des aiguilles d t une montre en relâchant les ressorts 15 d'application du couple, qui sont encore maintenus en compression. L'amortissement de friction produit par la rondelle de friction 26 et le manchon en nylon 25 agit encore. C'est la partie C et la partie D du graphique. Lorsque le disque entraîné revient dans la position d'équilibre, les ressorts 15 se détendent. Si alors le disque entraîné vient dans un état correspondant à un entraînement rétro , ou mode de décélération, le moyeu 11 est encore maintenu fixe et la garniture de friction continue son mouvement relatif dans le sens des aiguilles d'une montre, Etant donné qu'il existe alors un jeu entre les extrémités 31, correspondant à l'entraînement en mxi o ou i des encoches 30 et les dents 20 situées sur le moyeu 11 et que les ressorts principaux de torsion 15 possèdent une raideur nominale beaucoup plus élevée que les ressorts d'amortissement 38 faisant partie au premier étage de ressorts, la bride 12 est maintenue fixe sur le support 14 des garnitures et se déplace par rapport au moyeu 11 de sorte que la seule résistance à la rotation du support 14 autour du moyeu 11 est due aux ressorts d'amortissement 38 du premier étage de ressorts et à l'amortissement par friction produit par la rotation du manchon 25 sur le moyeu 11. Ceci est représenté par la partie E du graphique. Lorsaue 1a. tés 31 correspondant à l'entralne- ment rétro ou en mode décélération sont en butée contre les dents 20, la bride 12 est alors maintenue fixe par rapport au moyeu 11 et les ressorts principaux de torsion 15 et la rondelle de friction 26 entrent en action. C'est la partie F du graphique. Ce mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre se poursuit jusqu'à ce que les broches de butée 21 nEnt enbutée contre les extrémités des ouvertures 22 ménagées dans la bride du moyeu et que les systèmes d'entraînement sous l'action du couple deviennent rigides. Si la charge en couple en entraînement rétro ou mode de décélération diminue alors, le support 14 des garnitures se déplace en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport au moyeu, en relâchant les ressorts principaux 15 d'application du couple, ce qui correspond à la partie G du graphique. Ceci se poursuit jusqu'à ce que les ressorts de torsion 15 soient détendus et la poursuite du déplacement vers la position d'équilibre s'effectue à l'encontre de la charge présente dans les ressorts 38 du premier étage de ressorts, qui ne sont jamais complètement détendus et servent à appliquer les extrémités d'entralne- rtatdiect 32 des encoches contre les dents 20 situées sur le moyeu 11, de sorte qu'il n'existe aucun jeu lorsque le disque passe dans le mode d'entraînement direct. Enfin, selon une autre variante non représentée, les ressorts 38 peuvent être montés entre les faces drextrémité d'entraînement direct 36 des encoches 30A et 30B et les faces en regard sur les dents 20A et 20B. Les signes de références insérés après les caractéris tiques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits en détails et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Disque entraîné d'embrayage à friction comportant un moyeu (11) possédant un ensemble annulaire de da:s (20) faisinrt satade radlalement vers l'extérieur et espacés circonférentiellement sur sa surface extérieure, une bride annulaire coaxiale (12) disposée concentriquement par rapport aux dents et comportant dans son bord périphérique intérieur, des encoches espacées (30) destinées à engrener de façon lâche avec lesdites dents de sorte que la bride peut avoir autour du moyeu, un déplacement angulaire limité par la venue en butée des dents avec les faces d'extrémité des encoches respectives, dans lesquelles elles s'engagent, des premiers moyens élastiques (38) formant un premier étage de moyens élastiques agissant entre la bride et le moyeu pour solliciter la bride dans un sens de rotation autour du moyeu (11), caractérisé en ce que les moyens élastiques (38) formant le premier étage de moyens élastiques sont logés dans une encoche allongée circonférentiellement (30A,30B), ménagée dans la bride, et agissent entre la bride et l'une desdites dents (20) présentes sur le moyeu, qui est située dans l'encoche allongée, la longueur circonférentielle de ladite encoche allongée étant à même de fournir un jeu entre la dent située dans l'encoche allongée et la face d'extrémité respective de cette encoche, lorsque la limite du déplacement relatif de rotation dans ledit sens est atteinte, et d'empêcher les moyens élastiques (38) d'être complètement comprimés, lorsqu est atteinte la limite du mouvement relatif de rotation dans l'autre sens. 2. Disque entraîné d'embrayage à friction, caractérisé en ' ce qu'il est prévu, dans la bride (12), deux encoches (30) diamétralement opposées et allongées circonférentiellement, dans chacune desquelles se trouvent disposés des moyens élastiques faisant partie d'un premier étage de moyens élastiques (38), qui agissent conjointement pour solliciter la bride dans le même sens de rotation autour du moyeu (11). 3. Disque entraîné d'embrayage à friction selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant un support coaxial (14) de garnitures de friction monté sur le moyeu (11) et apte à avoir un mouvement de rotation limité à la fois par rapport au moyeu (11) et à la bride (12), et des seconds moyens élastiques (15) agissent entre la bride et.le support de garnitures afin de limiter. le mouvement de rotation relatif entre ces éléments, caractérisé en ce que,dans ledit sens de rotation du support (14) de garnitures par rapport au moyeu, lesdits seconds moyens élastiques 15) peuvent agir immédiatement et, dans ledit autre sens de rotation du support de garnitures par rapport au moyeu, les premiers moyens élastiques (38) peuvent agir pendant une phase initiale de ladite rotation jusqu'à la limite du déplacement angulaire entre le moyeu et la bride, puis les seconds moyens élastiques peuvent agir lors d'une seconde phase de ladite rotation. 4. Disque entraîné d'embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé en ce Que le premier sens de rotation est celui du mode de fonctionnement en entraînement direct du disque entraîné d'embrayage à friction, et ledit second sens de rotation est celui du mode de fonctionnement en entraînement rétro ou mode de décélération du disque entraîné. 5. Disque entraîné d'embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens élastiques (38) constituant le premier étage de moyens élastiques ne sont pas totalement détendus lorsque le disque entraîné est dans l'état d'équilibre, de sorte que ces moyens élastiques sollicitent toujours la bride dans ledit premier sens de rotation. 6. Disque entraîné d'embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les dents (20) situées sur le moyeu (11) sont toutes identiques et portent des flancs sensiblement radiaux, et que les premiers moyens élastiques (38) du premier étage de moyens élastiques agissent entre une face d'extrémité de l'encoche allongée respectivement associée et un flanc de la dent logée dan ladite encoche. 7. Disque entraîné d'embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les dents (20) situées sur le moyeu (11), hormis ladite dent, comportent des flancs possédant une forme en développante, que les faces d'extrémité des encoches, qui coopte rent, possèdent une forme en développante analogue et que ladite dent comporte des flancs radiaux et que l'encoche allongée, avec laquelle elle coopère, possède également des faces d'extrémité radiales, et que les premiers moyens élastiques constituant le premier étage de moyens élastiques agissent entre une face d'extrémité radiale de l'ouverture allongée respective et le flanc situé sur ladite dent.