Brevet FR2667372A1 — publié le 19920403

La présente invention est relative à un dispositif d'embrayage à train épicycloidal, du type dans lequel une couronne planétaire doit être immobilisée pour assurer l'entratnement du porte-satellites, ou libérée pour interrompre ltentraînement de ce dernier. Les embrayages de ce type sont bien connus, et il existe de nombreux systèmes utilisés pour assurer l'immobilisation de la couronne, qui agissent pour la plupart dans le sens radial de ltembrayage. Par exemple, la couronne peut être solidaire d'un tambour dont la pé- ripé'rie est serrée par une sangle, d'une façon analogue à un frein à ruban. Ce système présente des inconvénients en ce qutil engendre sur la couronne des efforts s'exerçant dans le sens radial et qui doivent être compensés au moyen de paliers, de roulements à billes, aiguilles ou rouleaux, ce qui est difficile, et par conséquent coûteux. Le but de l'invention est de remédier à cet in convénient en réalisant un embrayage du type précité comportant des moyens d'immobilisation de la couronne qui agissent axialement, dans un agencement tel que lteffort d'entra5nement de la couronne en rotation est utilisé pour fournir un effet d'auto-serrage de cette couronne, diminuant ainsi considérablement l'effort nécessaire pour assurer l'immobilisation de celle-ci. L'invention a pour objet à cet effet un dispositif d'embrayage à train épicycloidal, comportant dans un un boitier, un planétaire solidaire d'un premier arbre, un porte-satellites solidaire d'un second arbre coaxial au premier et portant au moins un satellite engrenant avec ledit planètaire, au moins une couronne rotative à denture interne engrenant avec ledit satellite, et des moyens pour rendre la couronne solidaire dudit boitier, ce dispositif étant caractérise en ce que lesdits moyens comprennent: un organe annulaire mobile en rotation et axialement en regard de ladite couronne, une came fixe, au moins une contre-came disposée dans une cage montée rotative entre ledit organe et ladite came, et un elément de commande de ladite cage. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, ladite cage est une plaque circulaire solidaire en rotation dudit organe annulaire et comportant au moins un trou dans lequel est logée ladite contre-came. D'une façon avantageuse, ladite cage est rendue solidaire en rotation dudit organe annulaire au moyen d'une broche sur laquelle est articulé ledit élément de commande. Avantageusement encore, il est prévu des moyens élastiques pour maintenir au repos, la came et la, ou les, contre-cames hors de ltétat d'engagement. La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un mode de réalisation d'un dispositif d'embrayage suivant l'invention dans son application à un embrayage à train épicycloidal simple comportant une seule couronne, certaines pièces étant représentées en coupe au côté droit; la figure 2 en est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure i, avec arrachement partiel; la figure 3 est une vue schématique d'une variante; la figure 4 est une vue schématique montrant l'application du dispositif suivant l'invention à un em brayage du même type, mais à trains épicycloldaux compo sés. En se référant au dessin, le dispositif d'embrayage suivant l'invention comprend dans un boitier désigné dans son ensemble par la référence 1, un organe menant portant à son extrémité un pignon 2, un arbre mené 3 coaxial au pignon menant 2 et solidaire d'un portesatellites 4 sur lequel au moins un satellite 5 est monté rotatif sur un axe 6, en prise d'une part avec le pignon 2, formant planétaire, et d'autre part avec une couronne annulaire plate 7 à denture interne disposée de façon à pouvoir tourner librement dans un évidement circulaire E délimité dans la paroi interne du boitier par deux épaulements 8a,8b espacés axialement vis à vis l'un de l'autre. La couronne 7 comporte sur ses faces opposées des garnitures 9a,9b en matériau de friction dont l'une, 9a, est adjacente à ltépaulement 8a situé du côté de l'organe menant. Un organe annulaire plat 10 est disposé adjacent à la garniture 9b de façon à pouvoir tourner et se déplacer librement axialement dans le logement E. Dans le logement E, entre organe annulaire mobile 10 et ltépaulement 8b sont disposés successivement une plaque circulaire 11 pouvant tourner librement, et une came 12 fixée sur l'épaulement 8b du boitier 1. Suivant l'exemple représenté, la came 12 comporte trois cavités 13 ménagées dans son épaisseur, espacées de 1200, s'étendant radialement depuis sa périphérie et dont le fond est incliné de bas en haut dans le même sens circonférentiel indiqué par la flèche M à la figure 2, formant ainsi des rampes de came. La plaque circulaire il comporte au voisinage de sa périphérie trois trous également espacés de 1200, formant ainsi une cage dans laquelle sont prisonnières des contre-cames constituées par trois billes 14, l'agencement étant tel que lesdites billes sont situées au droit de l'organe mobile 10 et en face de chaque ca vité 13. Une broche 15, solidaire d'une tige de commande 16, passe au travers de la plaque il qu'elle entraîne en rotation; elle se prolonge à l'intérieur d'un logement ménagé dans organe annulaire 10 afin de rendre celui ci solidaire en rotation de la plaque 11. Un dégagement dans le corps de la came 12 permet à la tige 16 de se loger et de se déplacer. Un orifice ménagé dans le boitier 1 permet à la tige 16 d'atteindre un dispositif de commande extérieur. Un ressort hélicoidal de rappel 16A entoure la tige 16. Il prend appui sur un épaulement de la tige 16 et sur un autre épaulement du boitier 1, et tend à pousser la broche 15, et donc la plaque 11, dans le sens opposé aux flèches P (figure 2). Ce ressort peut être remplacé par tout autre moyen élastique équivalent, par exemple agissant directement sur la plaque 11. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Lorsqu'on agit sur la tige 16 pour faire tourner légèrement la plaque il formant cage pour les billes 14, dans le sens des flèches P, les billes 14 sont forcées de monter sur les rampes 13 de la came fixe 12 et viennent exercer une pression dans le sens axial sur ltorga- ne annulaire 10. Les garnitures de friction 9a,9b sont serrées entre ce dernier et ltépaulement 8a, immobilisant ainsi la couronne 7, et les satellites 5 entraient l'arbre mené 3 en rotation. On remarquera que organe annulaire 10, serré par les billes 14 sur la garniture 9b de la couronne 7, a tendance à être entraîné par friction par la rotation de cette dernière et que, solidaire de la cage 11, celle-ci tend également à tourner, faisant encore monter les billes 14 sur les rampes 13 en produisant ainsi un effet d'auto-serrage de la couronne il en résulte que pour embrayer, il suffit initialement d'une action relativement peu importante sur la tige de commande 16 pour provoquer l'immobilisation de la couronne avec cet effet d'auto-serrage controlé. On comprend que lorsqu'on embraye en actionnant la tige de commande 16, on parvient à un état d'équilibre, l'organe annulaire 10 étant retenu en rotation par la broche 15, ctest le coefficient de frottement entre les garnitures 9a,9b et les surfaces de ltépaulement 8a et de l'organe annulaire 10 qui détermine l'effort règlable qui doit être appliqué sur la tige de commande 16 afin d'assurer ltentralnement de l'arbre mené 3. Cet ef- fort est atténué par celui qui tend à entraîner la couronne 7. Le dispositif suivant l'invention est donc par ticulièrement désigné pour être utilisé comme dispositif de sécurité du type "homme mort"puisqu'il suffit de relâcher l'action sur la tige de commande pour assurer instantanément le débrayage de l'organe mené 3. Le ressort de rappel 16A, de force faible, n'intervient pratiquement pas dans le processus, son rôle essentiel est de maintenir les billes 14 écartées de la position d'engagement sur les rampes 13 quand le dispositif est au repos, afin de limiter l'usure. il convient cependant de choisir judicieusement l'angle d'inclinaison des rampes 13 afin d'éviter un coincement de l'ensemble en position embrayée. Le calcul montre que la tangente de cet angle doit être supérieure à la somme des coefficients de frottement qui s'établissent entre les billes et les faces des rampes d'une part, les billes et la face de l'organe annulaire 10 d'autre part. Bien entendu l'invention peut aussi bien être appliquée à un embrayage du même type, mais comportant des pignons satellites doubles 18 engrenant avec deux couronnes 7a,7b disposées de part et d'autre d'une butée radiale située au milieu de la largeur du logement E comme représenté schématiquement à la figure 3, un ensemble à came fixe, cage et organe annulaire étant disposé adjacent à chaque couronne 7a,7b comme indiqué par les flèches F. il en est de même dans le cas d'un embrayage à trains épicycloidaux composés comportant des pignons inverseurs 19 comme représenté à la figure 4. On notera par ailleurs que la disposition de la figure 4 permet d'intégrer au système une fonction d'inverseur de sens de rotation. Enfin, bien que les contre-cames aient été représentées par des billes dans l'exemple décrit, elles peuvent également être constituées par des galets, les trous de la cage étant modifiés de façon appropriée, et la surface de la rampe correspondante de la came étant réalisée de telle sorte que les contacts came/galet, et galet/organe annulaire stétablissent d'une façon linéaire. REVENDICATIONS 1- Dispositif d'embrayage à train épicycloidal, comportant dans un boitier (1): un planétaire (2) solidaire d'un premier arbre, un porte-satellites (4) solidaire d'un second arbre coaxial au premier et portant au moins un satellite engrenant avec ledit planètaire, au moins une couronne rotative (7) à denture interne engrenant avec ledit satellite, et des moyens pour rendre la couronne solidaire dudit boitier, ce dispositif entant caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent: un organe annulaire (10) mobile en rotation et axialement en regard de ladite couronne (7,7a,7b) et adjacent à celleci, une came (12), au moins une contre-came (14) disposée dans une cage (11) montée rotative entre ledit organe (10) et ladite came (12), et un élément (16) de commande de ladite cage. 2- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite came (12) est fixe dans le boitier et comporte au moins une rampe constituée par le fond d'une cavité (13) incliné dans le sens circonférentiel, et dans laquelle est disposée ladite contre-came (14). 3- Dispositif suivant la revendication 2, térisé en ce que ladite cage (11) est une plaque circulaire solidaire en rotation dudit organe annulaire (10) et comportant au moins un trou dans lequel est logée ladite contre-came (14). 4- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite contre-came (14) est une bille. 5- Dispositif suivant la revendication 3, térisé en ce que ladite contre-came (14) est un galet, et la surface de la rampe correspondante de la came est réalisée de telle sorte que les contacts came/galet, et galet/organe annulaire s'établissent d'une façon linéaire. 6- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite cage (11) est rendue solidaire en rotation dudit organe annulaire (10) au moyen d'une broche(15) sur laquelle est articulé ledit élément de commande (16). 7- Dispositif suivant la revendication 6, carac térisé en ce que ledit élément de commande est une tige rigide (16). 8- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens élastiques (16A) pour maintenir, au repos, la came et la ou les contre-cames hors de l'état d'engagement.