Brevet FR2682440A1 — publié le 19930416

EMBRAYAGE A DISOUES STRUCTURAUX EN PARTICULIER EN CARBONE-CARBONE. La présente invention se rapporte à un embrayage à disques de friction structuraux, en particulier en carbone- carbone, comprenant: un volant moteur, un premier disque menant, réalisant une première interface non active entre lui et le volant, au moins un disque mené relié à un arbre de sortie, lo un disque menant étant intercalé entre chaque paire de disques menés, un deuxième disque menant, un plateau de pression, réalisant une deuxième interface non active entre lui et le deuxième disque menant, un couvercle comportant un mécanisme actionnable de poussée du plateau et pourvu de colonnettes logées dans des encoches radiales des disques menants et fixées au volant. Les embrayages à friction carbone- carbone de ce type, essentiellement utilisés actuellement dans des véhicules de compétition, présentent de nombreux avantages par rapport aux embrayages classiques, notamment une très bonne résistance aux fortes sollicitations, une faible usure sous forte sollicitation, une masse et une inertie réduites. Cependant, ces embrayages posent un problème de libération de l'embrayage inférieure à celles des embrayages classiques à garnitures organiques. En effet, deux disques menants structuraux supplémentaires, côté volant et côté plateau, sont nécessaires dans de tels embrayages, la friction n'opérant30 qu'aux interfaces carbone-carbone Il en résulte deux jeux supplémentaires en position débrayée. Si l'on considère l'exemple d'un embrayage monodisque classique, les interfaces de frottement étant fonte/matériau organique, le jeu se répartit en deux aux interfaces35 volant/disque mené et disque mené/plateau. Dans le cas d'un embrayage à disques structuraux dit monodisque par analogie, le jeu se répartit en quatre aux interfaces volant/premier disque menant,premier disque menant/disque mené, disque mené/second disque menant et second disque menant/plateau. A jeu total égal, il en résulte deux fois moins de jeu aux interfaces de frottement et en consequence, une usure supplémentaire et un frottement résiduel menant à un débrayage non satisfaisant. Le but de l'invention est de proposer un embrayage à disques structuraux qui, outre l'intérêt propre de ces disques qui est d'être réalisés d'une seule pièce et leurslo capacités propres considérablement supérieures aux disques classiques, en particulier pour le carbone-carbone, présente un agencement dit de plaquage fiable et simple, tout en comportant un nombre limité de pièces constitutives qui permette une meilleure répartition du jeu.15 Pour ce faire, conformément à l'invention, l'embrayage comprend un dispositif dit de plaquage assurant la suppression du jeu à au moins l'une des interfaces non actives et comportant un moyen de pression du disque menant contre la pièce adjacente.20 Ainsi en position débrayée, le jeu se répartit uniformément aux interfaces actives des disques menants et des disques menés o il est plus important que dans les embrayages connus La valeur de ces jeux est plus ou moins grande selon que le jeu des deux interfaces non actives ou25 seul celui d'une des deux interfaces non actives est supprimé. Selon un premier mode de réalisation, ce dispositif de plaquage comprend au moins une lame élastique métallique disposée entre le disque menant de l'interface et le disque30 menant le plus proche et dont l'extrémité active recourbée vient presser le disque de l'interface contre la pièce adjacente. Selon une variante, le dispositif de plaquage comprend deux lames disposées contre les faces latérales de la colonnette. Pour faciliter le montage, les deux lames élastiques peuvent être reliées par une lame centrale disposée contre la face intérieure de la colonnette. Selon une autre variante, les colonnettes sont en forme de U présentant un orifice du côté de la pièce de l'interface, le disque menant présente deux encoches recevant les branches de la colonnette et la lame est disposée dans5 l'orifice et pousse le disque menant entre les encoches. Pour assurer sa fixation, la lame peut être prolongée par un tronçon de lame disposé contre la face extérieure de la colonnette et pourvu d'un orifice recevant le moyen de fixation du couvercle sur le volant. 10 L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide de figures représentant des modes de réalisation préférés. La figure 1 est une vue partielle en perspective éclatée d'un embrayage multidisque à disques structuraux. La figure 2 est une vue en perspective partielle d'un premier mode de réalisation d'un embrayage conforme à l'invention. Les figures 3 et 4 sont des demi-vues en coupe dtun tel embrayage, en position débrayée et en position embrayée. La figure 5 est une vue en perspective partielle d'un deuxième mode de réalisation d'un embrayage conforme à l'invention. La figure 6 est une demi-vue en coupe d'un tel embrayage, en position débrayée. La figure 7 est une vue en perspective partielle d'un troisième mode de réalisation d'un embrayage conforme à l'invention. La figure 8 est une vue en perspective partielle d'un quatrième mode de réalisation pour un embrayage à disque mené unique conforme à l'invention. La figure 9 est une vue en perspective partielle du même mode de réalisation pour un embrayage à deux disques menés conforme à l'invention. La figure 10 est une vue en perspective partielle d'un cinquième mode de réalisation d'un embrayage conforme à l'invention. La figure 11 est une demi-vue en coupe d'un tel embrayage, en position débrayée. La figure 1 représente certaines pièces d'un embrayage connu dit tridisque (par analogie aux embrayages classiques à garnitures organiques) Sur le volant moteur, non représenté et qui se positionnerait à la partie5 inférieure de la figure, sont disposés un disque menant 2 dit premier disque menant, trois disques menés 3 reliés à un arbre de sortie par un moyeu 4, un disque menant 5 étant intercalé entre chaque paire de disques menés 3, un disque menant 6 dit deuxième disque menant, un plateau de pression 7io et un couvercle 8 comportant un mécanisme actionnable de poussée du plateau 7 et pourvu de colonnettes 9 logées dans des encoches radiales 10 des disques menants 2,3,6 et fixées au volant par une vis logée dans un alésage il de chaque colonnette 9 et vissée dans le volant Les colonnettes 915 peuvent soit faire partie du couvercle 8, soit être fixées sur celui-ci par vissage ou autre. Une première variante est représentée sur les figures 2, 3 et 4 Sur la figure 2, pour plus de clarté, sont seuls représentés les disques menants 2,5,6 et une colonnette 9. Un dispositif dit de progressivité 20 est constitué d'une lame élastique métallique dont l'extrémité active est recourbée et est en appui sur le premier disque menant 2 et dont l'extrémité de fixation est disposée sur l'extrémité, côté volant, de la colonnette 9 et comporte un orifice25 recevant la vis 14 de liaison du couvercle 8 avec le volant 12 A cette extrémité, la colonnette 9 est de largeur inférieure, afin de former deux épaulement de butée 21 et l'encoche 10 du premier disque menant 2 est de même de largeur inférieure à celles des encoches des autres disques30 5,6, afin de pouvoir venir en butée sur les épaulements 21 A cette lame 20, est associée une rainure radiale 22 réalisée sur la face intérieure du volant 12 et dans laquelle est logée la lame 20. Un dispositif dit de plaquage 30 est constitué de deux lames élastiques métalliques disposées de chaque côté de la colonnette 9 L'extrémité de fixation de chaque lame est reliée par rivetage sur la face latérale de la colonnette 9, entre le deuxième disque menant 6 et le disque menant 5 le plus proche et son extrémité active recourbée d'environ 90 par rapport à l'extrémité de fixation vient presser le deuxième disque 6 contre le plateau 8. En position débrayée (figure 3), le jeu se répartit uniformément aux interfaces des disques menants 2,5,6 et des disques menés 3 Le jeu de l'interface volant 12 premier disque 2 appelé course de progressivité d est défini par le positionnement des épaulements 21, puisque le premier disque 2 est poussé contre ces derniers par la lame 20 Le jeu de lu l'interface plateau 7 deuxième disque 6 est nul, puisque ce dernier est poussé contre le plateau 8 par les lames 30. En position embrayée (figure 4), l'extrémité active de la lame 20 est comprimée dans la rainure 22 et s'escamote permettant la suppression des jeux de toutes les interfaces.15 Grâce au dispositif 20, est ainsi réalisée une mise en compression progressive des disques et donc un embrayage non brutal La course de la progressivité est maîtrisée par la position de l'agencement de butées 21. Grâce au dispositif 30, la répartition du jeu est maximalisé aux interfaces actives et il en résulte une meilleure libération au débrayage De plus, la mise en compression ou embrayage se fait de façon parfaitement uniforme, sans interaction parasite au niveau des interfaces volant premier disque menant et plateau deuxième disque25 menant. Une deuxième variante de réalisation est représentée sur les figures 5 et 6. Le dispositif de plaquage 30 y est identique. Le dispositif de progressivité 20 est un anneau de préférence métallique ondulé logé dans une rainure 22 circulaire ménagée dans le volant 12 et ainsi disposée entre ce dernier et le premier disque 2 Cet anneau peut éventuellement être maintenu par rivetage sur le disque 2 ou sur le volant 12. En position débrayée (figure 6),il assure la course de progressivité d par poussée du disque 2 et en position embrayée, il vient s'escamoter dans la rainure 22. Une troisième variante est représentée sur la figure 7. Le dispositif de progressivité 20 y est identique à celui de la première variante. Le dispositif de plaquage 30 est ici réalisé d'une pièce unique par pliage, les deux lames élastiques 31 étant reliées par une lame centrale 32 formant un U avec les parties planes des lames 31 placées contre les faces latérales de la colonnette 9 Cette lame 32 est disposée1 o contre la face intérieure de la colonnette 9 et y est fixée par rivetage. Les variantes représentées sur les figures 8 à 11 présentent des dispositifs de progressivité et de plaquage en une seule pièce.15 Selon la figure 8, ils sont du type à lames élastiques, le dispositif de progressivité étant constitué d'une lame 23 disposée radialement et le dispositif de plaquage comportant deux lames 31 reliée par une lame centrale 32 Cette lame centrale 32 est prolongée par une20 lame de fixation 33 perpendiculaire pliée à angle droit pour venir se positionner contre la face d'extrémité de la colonnette 9 o elle est pourvu d'un orifice recevant la vis de fixation 14 de la colonnette 9 sur le volant 12 La lame 23 a son extrémité non active pliée à angle droit pour venir se loger entre le disque 2 et la colonnette 9 o elle est soudée à la lame 33 pour former une pièce unique. La figure 8 représente un embrayage à disque mené unique, dit monodisque La figure 9 représente un embrayage à deux disques menés avec le même agencement de lames qui est30 adapté aux embrayages multidisques quelconque par réglage de la longueur de la lame 33. La variante représentée sur les figures 10 et 11 nécessite un agencement particulier de la colonnette 9 et du deuxième disque menant 6. 35 La colonnette 9 doit être une pièce séparée du couvercle fixée sur celui-ci Elle est en forme de U et présente un orifice 9 ' du côté du couvercle. Le deuxième disque menant 6 au lieu de l'encoche classique présente deux encoches 6 ' de plus petite dimension recevant les branches de la colonnette 9 en U Un orifice de réception de la vis 14 est prévu entre ces deux encoches 6 '.5 Les dispositifs de progressivité et de plaquage sont constitués d'une seule lame pliée comportant un premier tronçon 23 radial de progressivité de lame élastique telle que décrite précédemment, un deuxième tronçon 40 perpendiculaire disposé contre la face extérieure de la1 o colonnette 9 et un troisième tronçon 31 de plaquage formant une lame élastique recourbée poussant le deuxième disque menant 6 par sa partie se trouvant entre les encoches 6 ' et pourvu d'un orifice de passage de la vis 14. L'adaptation de cette variante à un embrayage multidisque quelconque se fait par réglage de la longueur du tronçon de lame 40. Les agencements décrits précédemment peuvent être montés sur toutes les colonnettes 9 de l'embrayage ou non. L'on peut ainsi régler la raideur de la progressivité en20 installant plus ou moins de lames de progressivité Les lames de plaquage, quant à elles, doivent être suffisantes pour supprimer tout jeu entre le plateau et le deuxième disque. Bien que les systèmes décrits comportent tous l'association d'un dispositif de progressivité et d'un dispositif de plaquage, ils ont leur fonction propre et seul l'un ou l'autre peut être monté sur l'embrayage. De même bien que, dans les exemples décrits ci- dessus, le dispositif de progressivité soit monté dans l'interface volant / premier disque menant et le dispositif30 de plaquage dans l'interface plateau / deuxième disque menant, ces agencement préférés peuvent être inversés. C'est ainsi que le dispositif de plaquage 30 représenté sur les figures 2 à 7 peut être monté entre le disque menant 6 et le plateau 7 et/ou entre le disque menant35 2 et le volant 12 (dans ce dernier cas le dispositif de progressivité 20 tel que représenté est impérativement supprimé). Il en est de même du dispositif de progressivité 20 représenté sur ces figures Lorsque ce dispositif 20 est monté côté plateau 7, c'est ce plateau 7 qui porte la rainure 22 associée Dans le cas des figures 2, 3, 4 et 7, la colonnette 9 est séparée du couvercle 8 et fixée à celui-ci avec interposition de la partie de fixation de la lame 20 qui se trouve contre l'extrémité côté couvercle de la colonnette 9. Selon les variantes représentées sur les figures 8 à il, la position des pièces uniques peut également être inversée, de la même façon Dans le cas d'un agencement inverse, la colonnette 9 garde une forme en U mais également inversée et c'est le premier disque menant 2 qui comporte deux petites encoches.15 Dans l'exemple des figures 10 et 11, la lame 23 peut par ailleurs être supprimée, l'agencement ne comportant ainsi qu'un dispositif de plaquage 30 fixé à la colonnette 9. REVENDICATIONS 1) Embrayage à disques de friction structuraux, en particulier en carbone-carbone comprenant: un volant moteur ( 12), un premier disque menant ( 2), réalisant une première interface non active entre lui et le volant ( 12), au moins un disque mené ( 3) relié à un arbre de sortie, un disque menant ( 5) étant intercalé entre chaque paire de disques menés ( 3), un deuxième disque menant ( 6), un plateau de pression ( 7), réalisant une deuxième interface non active entre lui et le deuxième disque menant ( 6), un couvercle ( 8) comportant un mécanisme actionnable de poussée du plateau ( 7) et pourvu de colonnettes ( 9) logées dans des encoches radiales ( 10) des disques menants ( 2,5,6) et fixées au volant ( 12), embrayage caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif dit de plaquage ( 30) assurant la suppression du jeu à au moins l'une des interfaces non actives et comportant un moyen de pression du disque menant ( 2,6) contre la pièce adjacente ( 7,12). 2) Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de plaquage ( 30) comprend au moins une lame élastique métallique ( 31) disposée entre le disque menant ( 2,6) de l'interface et le disque menant ( 5) le plus proche et dont l'extrémité active recourbée vient presser le disque ( 2,6) de l'interface contre la pièce adjacente ( 7,12).30 3) Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de plaquage ( 30) comprend deux lames élastiques ( 31) dont l'extrémité de fixation est disposée contre les faces latérales de la colonnette ( 9). 4) Embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux lames élastiques ( 31) sont reliées par une lame centrale ( 32) disposée contre la face intérieure de la colonnette ( 9). ) Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les colonnettes ( 9) sont en forme de U présentant un orifice ( 9 ') du côté de la pièce ( 7,12) de l'interface, le disque menant ( 2,6) présente deux encoches ( 6 ') recevant les5 branches de la colonnette ( 9) et la lame ( 31) est disposée dans l'orifice ( 9 ') et pousse le disque menant ( 2,6) entre les encoches ( 6 '). 6) Embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la lame ( 31) est prolongée par un tronçon de lame ( 40) 1 o disposé contre la face extérieure de la colonnette ( 9) et pourvu d'un orifice recevant le moyen de fixation du couvercle ( 8) sur le volant ( 12).