Brevet FR2666127A1 — publié le 19920228

Disque d'embrayage pour embrayage à friction' L'invention concerne un disque d'embrayage à amortisseur d'oscillations de torsion pour un embrayage à friction. On connait déjà un tel disque d'embrayage dans le document DE-A-3 345 409 par exemple Ce disque connu présente un dispositif de friction de ralenti, qui forme, avec les ressorts correspondants, un amortisseur d'oscillations de ralenti Cependant, les possibilités de réglage d'un tel système sont limitées, et ne conduisent donc pas toujours au résultat souhaité. Le but de la présente invention est donc de fournir un disque d'embrayage avec système de ralenti, qui présente un dispositif de friction à deux niveaux. Selon l'invention, ce problème est résolu par les caractéristiques de la revendication principale Grâce à la disposition d'un dispositif de friction actif à retardement, qui devient actif après une course partielle de torsion en liaison avec un ensemble de ressorts et qui entre en action avec l'autre dispositif de friction, il est possible de réaliser un dispositif de friction à deux niveaux à l'intérieur de la zone de ralenti; ce dispositif, lorsqu'il est correctement réglé, permet d'obtenir les résultats souhaités même dans le cas d'entraînements très sensibles, et ce même lorsque l'on a des exigences très diverses résultant de la différence entre engrenages froids et chauds, les caractéristiques d'amortissement de torsion étant certes normalement supérieures dans le cas d'engrenages froids, mais un couple de ralenti déjà élevé devant être transmis Ainsi, il est ici avantageux de prévoir qu'un palier élastique soit employé en même temps qu'une force de friction supérieure. Lorsqu'il y a inversion du mouvement, ces ressorts assurent aussi le guidage en retour exact des segments de friction Le premier niveau de friction, agissant sur la totalité de la zone de travail du ralenti, peut être obtenu par la propre friction de l'amortisseur ou par un autre dispositif de friction de ralenti. Les ressorts de ce paliter élastique actif à retardement sont logés dans des ouvertures agrandies sur la circonférence et un segment de friction s'y raccorde sur chaque extrémité frontale, remplissant l'espace axial à l'intérieur de l'amortisseur d'oscillations de ralenti, et étant sollicité axialement par les ressorts du dispositif de friction de charge Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'avoir un ressort séparé pour le niveau de friction supplémentaire, et le segment de friction peut comporter un volume de friction suffisant. De préférence, le niveau de friction actif à retardement sera construit de façon symétrique, en prévoyant deux ressorts en opposition approximativement diamétrale et respectivement deux segments de friction. En outre, pour certains réglages, il est avantageux de prévoir des ressorts supplémentaires venant s'ajouter aux ressorts agissant en même temps que les segments de friction, ressorts qui agissent dans toute la zone de ralenti, et qui soient à tour de rôle remplacés sur la circonférence par les autres ressorts On obtient ainsi une disposition symétrique du sytème de ralenti et un retour automatique de tout le système lors de la baisse du couple. Les ressorts agissant en même temps que les segments de friction seront avantageusement fixés dans les fenêtres correspondantes avec une précontrainte axiale On s'assure ainsi que dans le cas d'une inversion de la direction de rotation, les segments de friction conservent leur action dans toute la zone de rotation prévue, grâce à la précontrainte des ressorts. Etant donné qu'au bout d'une longue période les parties de disque d'entrée du système de ralenti se déplacent en direction l'une de l'autre à cause de l'usure des segments de friction, il est suggéré d'équiper de zones étagées les pattes cintrées pour présenter une partie orientée axialement de l'une des parties de disque d'entrée, qui produisent la liaison en rotation avec l'autre partie de disque et avec le disque de moyeu du système de charge; après utilisation du volume d'usure prévu, ces zones étagées viennent reposer contre l'autre partie de disque et protègent ainsi les ressorts du système de ralenti d'un serrage axial. Une autre forme d'exécution avantageuse des segments de friction est prévue selon laquelle on construit les segments de friction sous forme de coupelles de ressort dans la zone faisant directement suite aux ressorts et ceux-ci présentent un épaulement en forme de plaque de préférence circulaire comportant une surface de portée tournée vers les ressorts, et des arêtes de portée en direction opposée et à distance de celle-ci, destinées aux fenêtres creusées dans les parties de disque d'entrée Ainsi, on peut obtenir une transmission de force optimale entre le ressort et le segment de friction, ce qui augmente la durée de vie du ressort et du segment de friction. Dans ce qui suit, l'invention sera mieux comprise à l'aide du dessin représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation, et dans lequel: La figure 1 est une vue en coupe à travers un disque d'embrayage complet La figure 2 est une représentation à échelle agrandie de la partie supérieure du disque d'embrayage selon la coupe Il-1 i de la figure 3. La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 111-III de figure 2 avec vue des pièces du système de ralenti. La figure 4 est une vue de côté et de face du segment de friction. La figure 5 est une vue partielle Y selon la figure 3. La figure 1 est une coupe longitudinale à travers un disque d'embrayage avec un système de ralenti et un système de charge Le moyeu 1 est placé sur un arbre de transmission non représenté, et est relié à un disque de moyeu 2 par une denture 4, la denture 4 présentant un jeu en rotation qui détermine la zone d'action du système de ralenti Toutes les pièces de l'amortisseur d'oscillations de torsion sont disposées concentriquement autour d'un axe de rotation 3 Le disque de moyeu 2 est entouré d'un coté par un disque latéral formant un support de garniture 6, et de l'autre coté par un disque latéral formant une coiffe 7 Ces deux pièces sont liées en rotation et maintenues dans un écartement donné par des rivets d'écartement 35 Le support de garniture 6 est muni de garnitures de friction 8 sur sa circonférence extérieure. Par l'intermédiaire des garnitures de friction 8, le couple de rotation est déclenché par un embrayage non représenté Dans des fenêtres du support de garniture 6, de la coiffe 7 et du disque de moyeu 2 sont disposés des ressorts amortisseurs 9, qui représentent le système amortisseur de torsion 5 du système de charge Le système amortisseur de torsion 15 du système de ralenti est placé entre le disque de moyeu 2 et la coiffe 7, à savoir sur un diamètre moyen qui est inférieur au diamètre de la zone formée par les ressorts 9 Les détails concernant le système de ralenti, avec ses ressorts amortisseurs 13 et 14, ainsi que les autres pièces seront exposés plus longuement ultérieurement, a l'aide des autres figures La disposition du support de garniture 6 et de la coiffe 7 se fait par l'intermédiaire d'une bague de guidage 22, montée bloquée en rotation sur le support de garniture 6, et qui est disposée sur un retreint cylindrique du moyeu 1. La figure 2 est une représentation à échelle agrandie de la partie supérieure de la coupe à travers un disque d'embrayage Par rapport à la figure 1, on voit sur cette figure deux parties de disque d'entrée sous forme de coiffes 10 et 1 i du système de ralenti, la première coiffe 10 étant située directement contre le disque de moyeu et à distance de la deuxième coiffe 11, celle-ci étant quipaée, dans la zone de sa circonférence extérieure, de pattes ( 16) cintrées pour présenter une partie orientée axialement, qui, sur la circonférence, sont engagées sans jeu dans des ouvertures 25 de la coiffe 10 et dans des ouvertures 17 du disque de moyeu 2, pour obtenir une liaison en rotation Une partie de disque de sortie sous forme de disque de moyeu 12 du système de ralenti pénètre dans des ouvertures 27 agrandies sur la circonférence Entre les deux coiffes 10 et 11 sont placés des segments de friction 28 = comme montré particulièrement à la figure 3, coupe 11 I-11 -, qui déterminent l'écart axial des deux coiffes 10 et 11 Sur la figure 2, on remarque d'autres éléments de friction, par exemple la bague de friction 21 entre la coiffe 7 et la coiffe 1,l ainsi que la bague de friction 20 entre le disque de moyeu 2 et le support de garniture 6, et enfin également un anneau presseur 19 et une rondelle conique 18 Ces derniers éléments de friction servent à générer la force de friction dans le systmes de charge De plus est prévu un dispositif de friction qui sert à générer la friction de base et qui agit sur toute la zone de l'angle de torsion Ce dispositif consiste en une rondelle ondulée 24 entre le moyeu 1 et la bague de guidage 22 et en un anneau formant un angle 23, entre la coiffe ? et le disque de moyeu 12. On peut particulièrement bien comprendre la configuration du système de ralelnti en direction circonférentielle à partir de la figure 3 Elle représente selon une coupe 111 i-I Ii le disque de moyeu 12 pour le système de ralenti avec diverses fenêtres et ressorts amortisseurs. Les ressorts 14 dans les fenêtres 30, dont deux se font face par paire, sont logés dans les fenêtres, sans jeu et en direction circonférentielle Ansi, les ressorts 14 agissent sur la totalité de la zone de ralenti Des fenêtres correspondantes sont évidemment disposées éga ent ans les cdux ie ffes 10 et 11 Les ressorts 13 sont disposés dans des fenêtres 29 du disque de moyeu 12 ' allon gé,s sur la circonférence Les parties allongées de ces fen&tres 29 sont conformées pour recevoir les segments de friction 28 Les segments de friction dont on peut voir la forme extérieure sur la figure 4 s'étendent sur la circonference jusque dans le fenêtres, avec leurs corps de friction 36, et remplissent celles-ci jusque dans des zones terminales définies Dans des zones tournées vers les ressorts 13, ils sont munis d'un épaulement annulaire en forme de plaque 31, présentant un diamètre correspondant au diamètre des ressorts 13 et qui repose sur les extrémités de ces moyens par une surface de portée 32 A distance de la surface de portée 32 vu en direction circonférentielle est prévue respectivement une arête de portée 33, par laquelle les segments de friction 28 sont maintenus dans les fenêtres 34 des coiffes 10 et 11 Les corps de friction 36 sont plus petits en direction radiale que l'extension radiale des épaulements 31, c'est-à-dire qu'ils sont étagés radialenent vers l'intérieur Cette configuration n'est réalisée que pour des raisons d'encombrement, car radialement à l'extérieur des corps de friction 36 sont disposées les pattes cintrées pour présenter une partie orientée axialement 16 de la deuxième coiffe 1 i 1, et que, à cet effet, des ouvertures 27 élargies sur la circonférence doivent être prévues dans le disque de moyeu 12 Avec la construction représentée en figure 3, on obtient, pour les segments de friction 28 et les ressorts 13, une zone d'angle de torsion sans effet de grandeur a dans un sens et de grandeur b dans l'autre sens Les courses partielles de torsion a et k s'obtiennent lors du réglage sur un véhicule particulier, et peuvent également être de même grandeur ou s'approcher de zéro dans une direction de rotation. Sur la figure 5 correspondant à la vue partielle Y de la figure 3, on peut observer la configuration des pattes cintrées pour présenter une partie orientée azialement 16 de la coiffe 11 Ces pattes 16 traversent des ouvertures 25 de la coiffe 10, sans jeu en direction circonférentielle, afin d'assurer une liaison réciproque en rotation, et pénétrent également dans des ouvertures 17 du disque de moyeu 2, sans jeu en direction circonférentielle Ainsi, les deuxi coiffes et 11 sont liées en rotation entre elles et avec le disque de moyeu 2, mais la coiffe I 1 l est cependant maintenue coulissante en direction axiale De plus, le disque de moyeu 12 est traversé au niveau d'ouvertures 27 élargies ménagées à sa circonférence Les pattes 16 comportent des zones étagées 26, qui correspondent à un élargissement, et présentent, à l'état monté, un écart X par rapport au coté de la coiffe 10 tourné vers la coiffe 11 Cet état monté résulte, dans un nouvel état, du fait que le léger écart entre les deux coiffes et 11 est déterminé par l'extension axiale des corps de friction 36 des segments de friction 28 Les zones étagées 26 servent, de cette manière, à protéger les ressorts 13 et 14 d'un serrage axial en cas d'usure involontaire et excessive des segments de friction 28. La fonction de l'amortisseur d'oscillations de torsion est donc la suivante: Au ralenti, les pièces 6, ? et 2, du fait de l'élasticité des ressorts 9, sont à considérer comme un module sur la circonférence et ils sont mobiles dans la zone du jeu de la denture 4 sans torsion réciproque Lors de cette torsion, dans laquelle les ressorts 14 sont comprimés, le dispositif de friction de base est actif, composé des pièces 22, 23 et 24. La rondelle ondulée 24 peut aussi être considérée en soi comae élément de friction, qui presse l'anneau formant un angle 23 contre la zone radialement interne du disque de moyeu 12 La transmission de force de la rondelle ondulée 24 passe par la deux coiffes 6, 7 et par le rivet d'écartement 35, Une fois effectuée la course partielle de torsion a ou b - respectivement selon la direction d'admission du couple de rotation -, vient s'ajouter au dispositif de friction de base l'action de la deuxième phase du dispositif de friction de ralenti: les deux segments de friction 28 diamétralement opposés prennent appui sur les extrémités circonférentielles des fenêtres 29 dans le disque de moyeu 12, et un mouvement relatif se produit entre les deux coiffes 10 et 11 et le segment de friction 28 correspondant De plus, les ressorts 13 S sont comprimés simultanément Lorsque le Jeu dans la denture 4 est dépass, le disque de moyeu 2 du système de charge et les deux coiffes 10 et il du système de ralenti viennent au repos en butant contre le moyeu 1 et contre le disque de moyeu 12, les ressorts 13 et 14 n'étant par là meme plus sollicités et la contribution en force de friction des éléments de friction 28 disparaissant Lors d'un nouveau mouvement du support de garniture 6 et de la coiffe 7, les ressorts 9 se tendent et le dispositif de friction de charge entre aussi en jeu; celui-ci est composé des bagues de friction 20 et 21, de l'anneau presseur 19 lié en rotation au support de garniture 6 ainsi que de la rondelle conique 18 En plus de ce dispositif de friction en charge, le dispositif de friction de base agit également, bien sûr Grâce à la liaison axialement fixe entre le support de garniture 6 et la coiffe 7 par l'intermédiaire des rivets d'écartement 35, la force de la rondelle conique 18 est transmise sur le coté de la coiffe 7, et permet ainsi d'exercer une force de pression a xiale non seulement sur les parties du dispositif de friction en charge, mais aussi sur les segments de friction 28 On peut ainsi se passer d'un ressort séparé pour générer une force de pression sur les segments de friction 28 Comme précédemment signalé, les zones étagées 26 des pattes 16 de la coiffe il protègent les ressorts 13 et 14 d'un serrage axial, s'il y a usure des segments de friction 28 d'une importance imprévue Il est vrai que le deuxième niveau de friction du système de ralenti est ainsi mis hors d'usage, mais toutes les autres fonctions sont conservées en intégralité. Traditionnellement, on peut choisir le nombre des ressorts 13 et 14 pour le système de ralenti De même, les segments de friction peuvent être utilisés sans les épaulements 31 en forme de plaque, et présentent alors une forme plus simple La précontrainte axiale des ressorts 13 serft à obtenir une friction certaine lorsqu'il y a inversion des directions de rotation, i élasticit% devant être supérieure à l'échappement produit par la force de friction. C'est seulement dans ce cas que l'on peut garantir que, lorsque la direction de rotation change, le segment de friction correspondant ne soit pas entrainé dans un mouvement de rotation préma turé a la suite d'un serrage de friction De plus, il faut faire remarquer que les ressorts 14 qui ne sont pas accouplés à un dispositif supplémentaire de friction peuvent tout à fait disparaitre Ainsi apparait une zone de rotation libre dans la zone de rotation située entre les points d'application du dispositif supplémentaire de friction et les ressorts 13, dans laquelle seule la friction de base intervient. leve ndicati ons 1 Disque d'embrayage pour embrayage à friction, comprenant: un moyeu ( 1); un amortisseur d'oscillations de charge ( 5) équipé de deux disques latéraux ( 6, 7) liés entre eux et pouvant tourner sur le moyeu ( 1), d'un disque de moyeu ( 2) placé axialement entre les disques latéraux ( 6, 7), accouplé avec un jeu en rotation au moyeu ( 1) par l'intermédiaire d'une denture ( 4), de plusieurs ressorts amortisseurs de charge ( 9) accouplant élastiquement en rotation les disques latéraux ( 6, 7) au disque de moyeu ( 2), et équipé enfin d'un dispositif de friction en charge ( 18 21); un amortisseur d'oscillations de ralenti ( 15) muni d'au moins une partie de disque d'entrée ( 10, 11) situé axialement entre le disque de moyeu ( 2) et l'un ( 7) des disques latéraux ( 6, 7), lié en rotation avec le disque de moyeu ( 2), d'une partie de disque de sortie ( 12) liée en rotation au moyeu ( 2) et située axialement entre le disque de moyeu ( 2) et l'un des disques latéraux ( 7), muni d'au moins un ressort amortisseur de ralenti ( 13, 14) accouplant élastiquement en rotation les parties de disque ( 10, 11, 12), qui est maintenu dans des évidements ( 29, 30, 34) des parties de disque ( 10, 11, 12) se faisant face axialement, et muni enfin d'un dispositif de friction de ralenti ( 22, 23, 24, 28); et une garniture de friction ( 8) maintenue sur l'un ( 6) des disques latéraux ( 6, 7) de l'amortisseur d'oscillations de charge ( 5), caractérisé en ce que le dispositif de friction de ralenti ( 22, 23, 24, 28) présente au moins un segment de friction mobile relativement aux parties de disque d'entrée et de sortie ( 10, 11, 12) dans la direction de leur circonférence, en contact de friction avec l'une première ( 10, 11) des parties de disque ( 10, 11, 12), ce segment accouplant, avec : jeu de rotation de ralenti (a, b), le ressort amortisseur de ralenti ( 13) avec l'une deuxième ( 12) des deux parties de disque ( 10, 11, 12). 2 Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment de friction ( 28) est logé au moins en partie dans une partie agrandie s'étendant en direction circonférentielle de l'évidement ( 29) de la deuxième partie de disque ( 12) maintenant le ressort amortisseur de ralenti ( 13), et repose sur l'extrémité frontale du ressort amortisseur de ralenti ( 13) adjacent dans la direction circonférentielle. 3 Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que des segments de friction ( 28) sont prévus des deux côtés, en direction circonférentielle, des ressorts amortisseurs de ralenti ( 13), accouplés à la deuxième partie de disque ( 12) par l'intermédiaire du ressort amortisseur de ralenti ( 13), le jeu de rotation de ralenti (a, b) étant prévu sur la course de rotation d'au moins un de ces deux segments de friction ( 28). 4 Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'amortisseur d'oscillations de ralenti ( 15) présente deux ressorts amortisseurs de ralenti ( 13) rapprochés et diamétralement opposés, qui sont accouplés à la deuxième partie de disque ( 12) par des segments de friction ( 28). 5 Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'amortisseur d'oscillations de ralenti ( 15) comprend, en plus du ressort amortisseur ( 13) de ralenti accouplé à la deuxième partie de disque par le segment de friction ( 28), au moins un autre ressort amortisseur de ralenti ( 14), accouplant les deux parties de disque ( 10, 11, 12) élastiquement en rotation, sans jeu de rotation de ralenti. 6 Disque d'embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ressorts amortisseurs de ralenti ( 13, 14) avec jeu de rotation de ralenti succèdent alternativement, dans le sens circonférentiel, aux ressorts sans jeu de rotation de ralenti accouplant les parties de disque ( 10, 11, 12) élastiquement en rotation. 7 Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ressorts amortisseurs de ralenti ( 13) accouplant les parties de disque ( 10, 11, 12) avec jeu de rotation de ralenti reposent avec précontrainte dans l'évidement ( 34) de la premiere partie de disque ( 10, 11) et en ce que ces ressorts maintiennent en direction circonférentielle le segment de friction ( 28) dans cet évidement ( 34). 8 Disque d'embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la force exercée dans la direction circonférentielle par la précontrainte sur le segment de friction ( 28) est supérieure à la force exercée par la friction sur le segment ( 28). 9 Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le segment de friction ( 28) accouple avec jeu de rotation de ralenti le ressort amortisseur de ralenti ( 13) à la partie de disque de sortie ( 12). Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'amortisseur d'oscillations de ralenti ( 15) comprend deux parties de disque d'entrée ( 10, 11) situées axialement des deux côtés de la partie de disque de sortie ( 12), qui reposent contre des faces axialement opposées du segment de friction ( 28 >, et en ce que le dispositif de friction de charge ( 18 21) comprend un ressort agissant axialement ( 18), qui précontraint simultanément les deux parties de disque d'entrée ( 10, 11) contre le segment de friction ( 28). 11 Disque d'embrayage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie de disque d'entrée ( 11) prévue pour reposer axialement entre la partie de disque d'entrée ( 12) et le disque latéral ( 7) de l'amortisseur d'oscillations de charge ( 5), présente des pattes ( 16) qui, dépassant axialement par rapport au disque de moyeu, comportent des zones étagées ( 26), proches de l'autre partie de disque d'entrée ( 11), s'étendant selon un écart axial (X) par rapport à celle-ci, lorsque le segment de friction ( 28) est à l'état monté, et formant une butée axiale. 12 Disque d'embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux parties de disque d'entrée sont conformées en disques latéraux ( 10, 11), séparés du disque de moyeu ( 2) et équipés de fenêtres ( 34) pour recevoir les ressorts amortisseurs de ralenti ( 13, 14), et en ce que les pattes ( 16) prévues sur l'un ( 11) de ces disques latéraux ( 10, 11) pénètrent dans des ouvertures ( 17) du disque de moyeu ( 2), ayant traversé des ouvertures ( 25) de l'autre disque latéral ( 10), afin d'assurer une liaison en rotation de ces deux disques latéraux ( 10, 11) avec le disque de moyeu ( 2). 13 Disque d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que chaque segment de friction ( 28) des ressorts amortisseurs de ralenti ( 13) est disposé à proximité d'une coupelle de ressort essentiellement en forme de plaque ( 31), qui comporte, sur l'un de ses côtés une surface de portée ( 32) pour le ressort amortisseur de ralenti ( 13), et qui comporte, sur son côté opposé à la surface de portée ( 32) et à distance, en direction circonférentielle, des parties de disque ( 10, 11), des arêtes de portée ( 33) pour les évidements ( 34) de chaque partie de disque d'entrée ( 10, 11).