Brevet FR2674927A1 — publié le 19921009

i L'invention concerne un dispositif de manoeuvre pour manoeuvrer un embrayage à friction comportant, dans une coquille, notamment dans une coquille de différentiel, au moins un premier jeu de disques de friction solidarisés en rotation à un premier arbre et au moins un deuxième jeu de disques de friction solidarisés en rotation à un deuxième arbre par l'intermédiaire de la coquille, lesdits jeux de disques de friction étant coaxiaux et pouvant être mis en condition de liaison de frottement par application d'une pression axiale, ce dispositif comprenant deux anneaux montés à rotation sur l'un des arbres, au moins l'un d'entre eux pouvant être déplacé angulairement, dans une plage limitée, par un entraînement de manoeuvre, l'un desdits anneaux prenant appui contre une partie formant carter, ou contre la coquille ou l'arbre, et l'un desdits anneaux pouvant être déplacé axialement par rapport à la coquille ou à l'arbre, lesdits anneaux ayant, en leurs faces tournées l'une vers l'autre, chacun au moins trois pistes ou rampes d'orientations opposées dans lesquelles peuvent rouler des corps roulants par l'intermédiaire desquels ils s'appuient l'un contre l'autre, l'anneau déplaçable axialement par déplacement angulaire de l'un des anneaux agissant, par l'intermédiaire d'au moins un palier de butée, sur les disques de friction, ce dispositif étant destiné à être monté dans un mécanisme de transmission à différentiel ou à bifurcation cinématique. De tels mécanismes de transmission à différentiel sont connus par exemple par le brevet allemand DE 38 15 225 C 2 Des ressorts de traction pour rappeler à leur position initiale les anneaux pouvant tourner l'un par rapport à l'autre sont prévus entre ces anneaux Ces ressorts doivent se trouver sous précontrainte afin d'être en mesure de provoquer le rappel jusqu'à la position initiale La contrainte élastique croît nettement, aussi bien lorsque le dispositif de manoeuvre rattrape le jeu du système de disques que lorsqu'il opère dans la plage de travail ou de modulation du système de disques, plage dans laquelle intervient l'activité de réglage proprement dite du mécanisme de différentiel à verrouillage Il en résulte que le rattrapage du jeu et l'accroissement du frottement ("friction") exigent à chaque fois une manoeuvre contre la force élastique, tandis que la réduction de l'effet de verrouillage et le rétablissement du jeu sont favorisés par les forces élastiques Cela introduit une hystérésis notable dans le comportement du dispositif de manoeuvre avec boucle d'asservissement correspondante. Par le brevet WO 89/02549, on connaît un mécanisme de différentiel disposant d'un dispositif de manoeuvre pour un embrayage à friction actionné hydrauliquement, opérant de manière analogue Il est prévu dans ce cas un ressort hélicoïdal précontraint qui prend appui contre la coquille montée dans le carter et agit sur une bague (située côté embrayage) d'un palier de butée situé entre dispositif de manoeuvre et système de disques de friction Les conditions préalables de l'efficacité du rappel à la position initiale sont, là aussi, une précontrainte du ressort de compression dès la position initiale du dispositif de manoeuvre, de manière qu'un effet d'hystérésis identique se manifeste lors du rattrapage du jeu et dans la plage de travail ou modulation de l'embrayage à friction. Ceci étant, la présente invention a pour but de perfectionner un dispositif de manoeuvre du genre indiqué au début, doté de moyens de rappel, de manière que les disques de friction du système de disques puissent se séparer efficacement les uns des autres et que, par ailleurs, le dispositif de rappel n'exerce aucune influence sensible sur le dispositif de manoeuvre, cela dans le domaine de travail ou domaine de modulation de l'embrayage à friction. Selon l'invention, ce but est atteint par un ressort à rondelle conique du genre rondelle Belleville se trouvant sous précontrainte, prenant appui contre une partie carter ou contre la coquille montée dans le carter, et agissant, directement ou indirectement, sur une bague que le palier de butée axiale comporte côté disques de friction, ledit ressort du genre rondelle Belleville présentant une courbe caractéristique à pente dégressive telle qu'après avoir été monté ledit ressort présente un domaine de travail avec une force élastique sensiblement constante. Un tel dispositif de manoeuvre présente l'avantage que son rappel à la position initiale s'effectue de manière que les éléments d'actionnement direct de l'embrayage à friction soient efficacement soulagés lors du rappel, de manière que le jeu entre disques de friction puisse se rétablir lorsque l'embrayage à friction est soulagé, et qu'il n'y ait néanmoins, dans le domaine de travail ou modulation, aucune influence notable du dispositif de rappel sur le dispositif de manoeuvre, et cela indépendamment de l'usure croissante du système de disques de friction et de la variation de position qui en découle pour le domaine de travail et modulation Le ressort du genre rondelle Belleville est monté en parallèle de la chaîne cinématique de transmission du dispositif de manoeuvre, tout comme le ressort dans les mécanismes à différentiel mentionnés au début. Le dispositif de manoeuvre selon l'invention peut notamment être utilisé en combinaison avec un entraînement électrique capable d'être rendu bidirectionnel en recourant à une inversion de pôles. Dans une forme de réalisation préférée, le domaine de travail du ressort (du genre rondelle Belleville) dans laquelle la force élastique est sensiblement constante, ou du moins peu variable, est plus grand que la course à vide de l'embrayage, de sorte que l'on évite ainsi l'influence gênante d'une précontrainte de ressort nettement croissante dans toute la course de déplacement et de manoeuvre du dispositif de manoeuvre. Dans une forme de réalisation avantageuse, le ressort du genre rondelle Belleville peut se trouver directement en contact et en liaison par frottement avec la coquille, et peut tourner avec celle- ci Du point de vue de la construction, cela représente la solution la plus simple Par ailleurs, on peut aussi prévoir un deuxième agencement de palier de butée axiale entre le ressort du genre rondelle Belleville et une surface d'appui correspondante dans le carter du différentiel. Le mécanisme de manoeuvre incluant deux anneaux ou plateaux mobiles l'un par rapport à l'autre peut être entraîné selon l'un des deux modes connus: soit par l'intermédiaire d'un anneau positionneur ("anneau de manoeuvre") axialement fixe mais déplaçable angulairement, lequel entraîne une bague ou anneau de poussée déplaçable axialement mais non angulairement (= ne tournant pas), soit par l'intermédiaire d'une bague ou anneau de poussée déplaçable angulairement (= en rotation) et en translation axiale, prenant appui contre un anneau ou plateau d'appui fixe dans le carter. Les divers avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent: la figure 1, une vue en coupe axiale d'un mécanisme de différentiel aménagé selon l'invention; et la figure 2, la courbe de caractéristique élastique d'un ressort à rondelle conique ou ressort du genre rondelle Belleville, préconisé par l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un carter de mécanisme de transmission dans lequel une coquille de différentiel 4 est montée sur des roulements à rouleaux coniques 2, 3 Une couronne 5 est fixée à la coquille et peut être entraînée par une roue conique non représentée Les arbres d'essieu 10, 11 sont montés directement dans le carter 1 par rapport auquel ils sont conjugués de manière étanche au moyen de supports d'étanchéité 36, 37 et d'organes d'étanchéité ou joints d'étanchéité 38, 39 Les arbres d'essieu 10, Il portent en leurs extrémités des roues d'arbre d'essieu 14, 15 solidarisées sur les extrémités de ces arbres, grâce à des dentures, et arrêtées axialement par des anneaux d'arrêt 12, 13 Les roues d'arbre d'essieu sont couplées l'une à l'autre par des satellites ou roues compensatrices 17 montés chacun sur un axe 16 dans la coquille de différentiel Un dispositif d'actionnement 18 est monté dans le carter 1 en étant sensiblement arrêté en rotation par rapport à la coquille 4 et par rapport au carter tout en pouvant tourner sur l'arbre 10 Ce dispositif d'actionnement est constitué par deux plateaux ou bagues d'écartement 20, 21 qui, par l'intermédiaire de billes 19, prennent appui axialement l'un contre l'autre La premiere bague d'écartement 20 prend appui contre la coquille 4 du différentiel, par l'intermédiaire d'un roulement de butée axiale 22, d'un anneau 23 et d'un anneau d'arrêt 24 Par l'intermédiaire d'un roulement de butée axiale 25, d'un anneau 26, de doigts de poussée 27 et d'un disque annulaire 28, la deuxième bague d'écartement agit sur un paquet de lamelles ou disques 29 maintenu dans la coquille de différentiel Les disques intérieurs sont solidarisés à l'arbre d'essieu 10, par l'intermédiaire d'un manchon 31 Les disques extérieurs sont solidarisés en rotation à la coquille de différentiel 4 Le paquet de disques ou lamelles prend appui directement contre une surface annulaire 30 aménagée dans la coquille de différentiel La bague 26 que le roulement de butée axiale 25 comporte côté embrayage forme une première surface d'appui 48 pour un ressort à rondelle conique ou rondelle du genre Belleville 50 prévu par l'invention, lequel prend appui contre une surface d'appui radiale 49 sur la coquille de différentiel 4. La figure 2 montre la caractéristique du ressort à rondelle conique du genre rondelle Belleville Il s'agit d'un diagramme dans lequel la contrainte est représentée en fonction de la course La courbe caractéristique présente une première portion I croissant sensiblement linéairement, représentant la course de précontrainte, et une deuxième portion 11, d'allure à peu près constante, représentant la course du mécanisme de commande avec une faible variation de la force axiale F La plage "A" des abcisses correspond à la course de précontrainte, tandis que la plage "B" des abcisses correspond à la course de manoeuvre du mécanisme La plage "F" des ordonnées correspond à la précontrainte. Bien entendu, les dispositifs, agencements, moyens et procédés décrits dans ce qui précède ne sont nullement limitatifs et peuvent être remplacés par des équivalents à la portée de l'homme de l'art, tout en restant dans le domaine de nouveauté propre à l'invention. REVENDICATIONS: 1 Dispositif de manoeuvre pour manoeuvrer un embrayage à friction comportant, dans une coquille ( 4), notamment dans une coquille de différentiel, au moins un premier jeu de disques de friction solidarisés en rotation à un premier arbre ( 10) et au moins un deuxième jeu de disques de friction solidarisés en rotation à un deuxième arbre ( 11) par l'intermédiaire de la coquille ( 4), lesdits jeux de disques de friction étant coaxiaux et pouvant être mis en condition de liaison de frottement par application d'une pression axiale, ce dispositif comprenant deux anneaux ( 20, 21) montés à rotation sur l'un des arbres ( 10), au moins l'un d'entre eux pouvant être déplacé angulairement, dans une plage limitée, par un entraînement de manoeuvre, l'un desdits anneaux prenant appui contre une partie formant carter ( 1), ou contre la coquille ( 4) ou l'arbre ( 10), et l'un desdits anneaux pouvant être déplacé axialement par rapport à la coquille ( 4) ou à l'arbre ( 10), lesdits anneaux ayant, en leurs faces tournées l'une vers l'autre, chacun au moins trois pistes ou rampes d'orientations opposées dans lesquelles peuvent rouler des corps roulants ( 19) par l'intermédiaire desquels ils prennent appui l'un contre l'autre, l'anneau déplaçable axialement par déplacement angulaire de l'un des anneaux ( 20, 21) agissant, par l'intermédiaire d'au moins un palier de butée ( 25), sur les disques de friction ( 29), ce dispositif étant destiné à être monté dans un mécanisme de transmission à différentiel ou à bifurcation cinématique, caractérisé par un ressort à rondelle conique du genre rondelle Belleville ( 50) se trouvant sous précontrainte, prenant appui contre une partie carter ( 1) ou contre la coquille ( 4) montée dans le carter, et agissant, directement ou indirectement, sur une bague ( 26) que le palier de butée axiale ( 25) comporte côté disques de friction, ledit ressort du genre rondelle Belleville ( 50) présentant une courbe caractéristique à pente dégressive telle qu'après avoir été monté ledit ressort ( 50) présente un domaine de travail (Il) avec une force élastique sensiblement constante. 2 Dispositif de manoeuvre selon revendication 1, caractérisé par le fait que le domaine de travail (Il), celui avec force élastique sensiblement constante, est plus étendu que la course à vide de l'embrayage à friction. 3 Dispositif de manoeuvre selon revendication 1, caractérisé par le fait que le ressort du genre rondelle Belleville ( 50) tourne avec la coquille ( 4) avec laquelle il est en contact direct établissant une liaison de frottement.