Brevet FR2698929A1 — publié le 19940610

Description L'invention se rapporte à un disque d'embrayage selon le préambule de la revendication principale. On connaît du document DE-OS 3 921 283 un tel disque d'embrayage dans lequel il est prévu un dispositif de friction de base qui est agencé entre la face de la denture du moyeu et l'une des tôles de protection Il est constitué d'un anneau de friction qui repose directement sur la denture et d'une rondelle élastique entre l'anneau de friction et la tôle de protection. Des dispositifs de friction de base de ce type sont mis au point de telle manière qu'ils produisent une force de friction au ralenti Lorsque les mises au point sont particulièrement difficiles, l'amplitude de variation pour la production de force de friction est cependant trop grande dans une telle construction Dans une telle construction, on ne peut pas absolument garantir que c'est toujours la même surface de friction qui est rentre en action sous l'effet de la friction Il est en effet tout à fait possible que la surface de friction change, à savoir soit de la denture du moyeu sur l'anneau de friction, de l'anneau de friction sur le ressort et du ressort sur la tôle de protection Même lorsque le coefficient de friction de l'anneau de friction par rapport à l'acier est inférieur au coefficient de friction-acier sur acier, la surface de friction entre le ressort et la tôle de protection peut aussi entrer en action au moins temporairement par la rugosité de la surface. Le changement de surface de friction possible selon l'état de la technique entrave considérablement la mise au point du ralenti de véhicules sensibles. 2 2698929 La présente invention a donc pour objet de remédier à peu de frais et d'interventions aux inconvénients de l'état de la technique. Ce problème est résolu par les caractéristiques de la revendication principale Par l'agencement en blocage de rotation de l'anneau de friction par rapport au moyeu, il est assuré dès le départ que la surface de friction mise en oeuvre doit être située soit entre l'anneau de friction et le ressort soit entre le ressort et la tôle de protection Il faut ici supposer que si les surfaces sont fabriquées de manière régulière tant pour l'anneau de friction que pour le ressort, c'est la surface de friction entre l'anneau de friction et le ressort qui est mise en oeuvre parce qu'on est ici en présence du coefficient de friction le plus bas Tout au moins après la phase de démarrage on est assuré qu'au niveau de cette interface, c'est la surface de friction entre l'anneau de friction et le ressort qui est mise en oeuvre puisque l'anneau de friction ne peut pas bouger par rapport au moyeu Il est ici particulièrement avantageux dutiliser aussi une denture existant déjà dans le moyeu pour l'agencement solidaire en rotation de l'anneau de friction Les deux saillies axiales réparties sur la circonférence de l'anneau de friction et prévues à cet effet suffisent tout à fait pour entraîner le couple de rotation, et elles évitent le problème qu'avec plusieurs saillies axiales, il peut se produire des erreurs de division. Il est en outre proposé que le contour des premières saillies corresponde essentiellement au contour de la denture On assure ainsi que la pression superficielle est réduite à un minimum lorsque le moment de friction est produit. Par ailleurs, il s'est avéré très avantageux que les premières saillies s'étendent de préférence coniquement en direction axiale, à savoir en se rétrécissant en s'éloignant du corps de base de l'anneau de friction Ceci permet un montage très simple puisque les saillies coniques peuvent s'insérer plus facilement dans la denture du moyeu Dans la région du corps de base, les saillies sont alors réalisées totalement porteuses par rapport à la denture du moyeu. 3 2698929 Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu des secondes saillies axiales réparties sur la circonférence, qui présentent du point de vue circonférence une dimension plus faible que les interstices de la denture extérieure Ces autres saillies ne sont pas gênantes au montage et, en raison de leur forme particulière, elles ne font aucun problème, même en cas d'erreur de division, elles servent alors de mesure de sécurité en cas d'usure éventuelle des premières saillies axiales, contre la rotation relative par rapport au moyen. Les tolérances de fabrication des secondes saillies peuvent être choisies de manière relativement grossière, tout au moins en direction circonférentielle. Une autre simplification du dispositif de friction de base peut être obtenue par le fait que l'anneau de friction, dans les régions circonférentielles, en dehors des premières saillies axiales, est réalisé de manière ondulée avec son corps de base, de sorte que l'agencement supplémentaire d'un ressort est inutile Une telle réalisation présente l'avantage que l'on utilise peu d'éléments de construction, que le montage est simplifié et que la friction de base est constante puisque la surface de friction est toujours garantie entre les régions axialement ondulées de l'anneau de friction et la tôle de protection. Ici, le corps de base est pourvu de sommets d'ondulations sur sa circonférence, à l'extérieur des saillies, sommets qui s'étendent en opposition vis-à-vis des saillies et présentent une zone de surface plane. Cet agencement de la zone de surface plane garantit que le contact entre les sommets des ondulations et la tôle de protection n'est pas inférieure à une valeur donnée du point de vue de la pression superficielle. Selon une réalisation du disque d'embrayage selon le préambule de la revendication 8, il est proposé que sur la denture extérieure du moyeu, sur un côté, le disque de moyeu soit agencé de manière solidaire pour le dispositif à ressort de ralenti, que l'élément de guidage de la tôle de protection associée au disque de moyeu repose sur le disque de moyeu 4 2698929 avec un bras orienté axialement, et sur le côté opposé, que l'anneau de friction faisant axialement ressort soit agencé entre la tôle de protection et la face de la denture et que le disque de moyeu soit agencé entre l'anneau de friction et le disque de moyeu du dispositif à ressort de ralenti Avec cette construction, la friction de base est produite sur le côté opposé tant par l'intermédiaire de l'anneau de friction que par l'intermédiaire du bras à orientation axiale de l'élément de guidage, les deux éléments participant à la production de force de friction étant l'un avec l'autre solidaires en rotation par blocage par coopération de forme Les surfaces de friction sont ainsi clairement définies et la friction de base peut être mise au point de manière exacte Par ailleurs, la denture déjà existante dans le moyeu est aussi utilisée pour la fixation solidaire en rotation de l'anneau de friction, à savoir dans la région dans laquelle elle n'est pas occupée par la denture du disque de moyeu On garantit ainsi pour les disques d'embrayage de ce type un dispositif de friction de base particulièrement simple et dont l'effet peut être maîtrisé de façon exacte En plus, cet agencement occupe particulièrement peu de place en direction axiale. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous en se référant à des exemples Ceux-ci montrent en détail: Fi g lune coupe longitudinale à travers la moitié supérieure d'un disque d'embrayage; Fig 2 et 3 une coupe et une vue d'un anneau de friction; Fig 4 et 5 des vues partielles selon les figures 2 et 3; Fig 6 et 7 une coupe et une vue d'un autre anneau de friction. La fig 1 montre un disque d'embrayage 1 avec l'ensemble de sa situation de montage Le disque d'embrayage est agencé concentriquement à un axe de rotation 3 et est constitué d'un moyeu 2 sur lequel deux tôles de protection 7 et 8 sont guidées au moins radialement par exemple par un élément de guidage 13 agencé sur la tôle de protection 7 Les deux tôles 2698929 de protection 7 et 8 sont solidaires l'une de l'autre en rotation et maintenues à distance, et la tôle de protection 7 porte radialement à l'extérieur les garnitures de friction 9 Axialement entre les deux tôles de protection 7 et 8 est agencé un disque de moyeu 4 qui est orienté radialement vers l'intérieur et monté solidaire en rotation par rapport au moyeu, par l'intermédiaire d'une denture Le moyeu 2 porte une denture extérieure 6 et le disque de moyeu 4 une denture intérieure 5 Dans des fenêtres 10 du disque de moyeu 4 ainsi que dans des fenêtres 11 des tôles de protection 7 et 8 sont agencés des ressorts 12 qui sont sollicités par le disque d'embrayage 1 lors de la transmission du couple de rotation et garantissent ainsi une rotation relative entre les tôles de protection 7 et 8 et les garnitures de friction 9 d'une part et entre le disque de moyeu 4 et le moyeu 2 d'autre part, pour réduire les oscillations de rotation Dans le cas présent, il est encore prévu un dispositif à ressort de ralenti qui est constitué par le disque de moyeu 26 avec des tôles de protection 27 et 28 agencées des deux côtés et également par des ressorts qui ne sont pas représentés à la Fig 1, mais qui sont agencés et agissent dans des fenêtres correspondantes, entre le disque de moyeu 26 et les tôles de protection 27 et 28 Le disque de moyeu 26 est solidaire du moyeu 2 et les deux tôles de protection sont solidaires en rotation du disque de moyeu 4 Dans ce cas de l'agencement d'un dispositif à ressort de ralenti, il est nécessaire que le disque de moyeu 4 avec sa denture 5 présente sur sa circonférence un jeu par rapport à la denture 6 dans le moyeu 2 A l'intérieur de ce jeu circonférentiel agit le dispositif à ressort de ralenti Il est toutefois aussi possible de réaliser la présente invention sur un disque d'embrayage qui n'a pas de dispositif à ressort de ralenti, de sorte que dans un tel cas, les dentures 5 et 6 sont réalisées sans jeu circonférentiel. D'autre part, différents dispositifs de friction sont agencés dans le disque d'embrayage 1, à savoir un dispositif de friction pour la région sous charge portant le numéro de référence 24 et éventuellement un dispositif de friction traîné 25 supplémentaire Ces dispositifs de friction sont connus de l'état de la technique, et il n'est pas nécessaire d'en décrire la structure. 6 2698929 Par ailleurs, il est prévu un dispositif de friction de base 15 qui agit tant dans la région de ralenti que dans la région sous charge et auquel il faut attacher une importance particulière en terme de mise au point Dans le cas présent, il est composé d'un bras 14 à orientation axiale de l'élément de guidage 13 dans la tôle de protection 7 et d'un anneau de friction 16 entre la denture extérieure 6 du moyeu 2 et l'autre tôle de protection 8, l'anneau de friction étant soutenu par un ressort 29, par exemple en forme de ressort ondulé, qui repose sur la tôle de protection 8 L'anneau de friction 16 est ici relié de manière solidaire en rotation avec le moyeu 2, d'une manière qui reste encore à décrire plus précisément, afin de déterminer clairement la surface de friction sur ce côté. La force du ressort 29 s'appuie par l'intermédiaire des deux tôles de protection 8 et 7 et de l'élément de guidage 13 sur le disque de moyeu 26 du dispositif à ressort de ralenti Sur ce côté, la surface de friction est clairement déterminée entre le bras 14 de l'élément de guidage 13 et le disque du moyeu 26. Un exemple de réalisation de l'anneau de friction 16 ressort des figures 2 et 3 L'anneau de friction est composé d'un corps de base 18 en forme de couronne et monté dans le disque d'embrayage, concentriquement à l'axe de rotation 3 Le corps de base 18 présente à au moins deux endroits répartis sur la circonférence des premières saillies 20 à orientation axiale, dont le contour est tel qu'elles peuvent s'engager dans les entredents de la denture 6 du moyeu 2 en direction axiale et être alors accordées l'une à l'autre sans jeu en direction circonférentielle L'agencement de deux saillies axiales 20 est avantageux dans la mesure o il ne peut se produire en direction circonférentielle aucune erreur de division qui rende difficile le montage exact de l'anneau de friction 16 De manière avantageuse, ces saillies axiales 20 de l'anneau de friction 16 réalisées de forme conique, vue en direction axiale comme à la fig 4, de sorte que lors du montage de l'anneau de friction 16, celui-ci peut être facilement inséré dans la denture 6 du moyeu 2 L'étendue circonférentielle de ces saillies axiales 20 - représentée par la dimension X est ici telle que dans la région du socle, c'est-à-dire dans la zone de passage des saillies 20 dans le corps de base 18, une absence de jeu par rapport aux entredents de la denture 6 du moyeu 2 est certainement garantie Le contour circonférentiel de ces saillies axiales 20 est aligné sur le contour des entredents de la denture 6. Ceci permet de réaliser une charge superficielle moindre sur la circonférence. Il est possible de prévoir sur la circonférence de l'anneau de friction 16 d'autres secondes saillies axiales 21 qui sont disposées selon le nombre d'entredents de la denture 6 du moyeu 2 Ces secondes saillies axiales 21 sont de préférence réalisées selon la fig 5, c'est-à-dire qu'elles sont définies sur la circonférence par la dimension Y qui est plus petite que la dimension X, conformément à la fig 4 Ceci permet d'une part d'éviter que des erreurs de division causent des difficultés lors du montage de l'anneau de friction 16, d'autre part, il est cependant assuré qu'en cas d'usure possible des premières saillies axiales 20, les autres saillies axiales 21 garantissent la transmission de la force en direction circonférentielle Il est possible de maintenir les tolérances de la dimension Y des saillies 21 plus grossières que pour les saillies 20, conformément à la fig 4. Un mode de réalisation d'un anneau de friction est représenté aux figures 6 et 7 L'anneau de friction 17 ici utilisé est réalisé du point de vue de ses saillies axiales 20 de manière correspondante à l'anneau 16 des figures 2 à 4, toutefois, le corps de base 19 utilisé ici est réalisé avec des ondulations en direction axiale Dans les régions circonférentielles agencées entre les saillies 20, il est orienté en direction de la tôle de protection 8, conformément à la fig 1 avec des sommets d'ondulations 22 qui présentent chacun une zone de surface plane 23 Cette réalisation de l'anneau de friction 17 combine l'anneau de friction et la sollicitation élastique axiale de l'anneau de friction par l'effet élastique axial des sommets d'ondulations 22 L'anneau de friction 17 est monté sous précontrainte axiale, en direction axiale entre l'extrémité frontale de la denture 6 et la tôle de protection 8, de sorte que l'on peut se passer du ressort 29 prévu à la fig 1 Pour l'anneau de friction 17, on peut également bien sûr prévoir, comme pour l'anneau de friction 16, des secondes saillies axiales 21 supplémentaires Elles s'engagent alors plus ou moins profondément dans la denture 6 sous précontrainte axiale, seulement lorsque l'anneau de friction 17 est monté, tout au moins partiellement. 9 2698929 Revendications 1 Disque d'embrayage pour un embrayage à friction dans la transmission d'un véhicule, comprenant un moyeu agencé de manière concentrique à un axe de rotation avec un disque de moyeu à monter solidaire en rotation sur un arbre de transmission, des tôles de protection des deux côtés du disque du moyeu, qui sont maintenues solidaires en rotation l'une par rapport à l'autre et en écartement, dont l'une porte les garnitures de friction, des fenêtres dans le disque du moyeu et dans les tôles de protection pour y agencer des ressorts accumulateurs en vue de la rotation relative lors de la sollicitation par un couple de rotation, un guidage radial entre l'une des tôles de protection et le moyeu par l'intermédiaire d'un élément de guidage qui représente en même temps une butée axiale par rapport au moyeu, une denture extérieure orientée radialement vers l'extérieur dans le moyeu, dans laquelle s'engage le disque de moyeu par une denture intérieure, un dispositif de friction de base disposé sur le côté de la denture extérieure du moyeu opposé à l'élément de guidage et comportant un anneau de friction qui est agencé de manière concentrique par rapport à l'axe de rotation et repose sur la face de la denture extérieure perpendiculaire à l'axe de rotation et qui est sollicité à partir l'autre tôle de protection et par l'intermédiaire de la force élastique, caractérisé en ce que l'anneau de friction ( 16, 17) comporte un corps de base ( 18, 19) dont au moins deux premières saillies axiales ( 20) réparties sur la circonférence s'engagent sans jeu en direction circonférentielle dans les régions des interstices de la denture extérieure ( 6) du moyeu ( 2) qui ne sont pas occupés axialement par la denture intérieure ( 5) du disque du moyeu ( 4). 2 Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour des premières saillies ( 20) correspond essentiellement au contour de la denture ( 6). 3 Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premières saillies ( 20) s'étendent de préférence coniquement en direction axiale, à savoir en se rétrécissant en s'éloignant du corps de base ( 18, 19). 2698929 4 Disque d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des secondes saillies axiales ( 21) réparties sur la circonférence, qui présentent du point de vue circonférentiel une dimension (Y) plus faible que les interstices de la denture extérieure ( 6). Disque d'embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les tolérances de fabrication des secondes saillies ( 21) sont choisies plus grossières, du moins en direction circonférentielle. 6 Disque d'embrayage selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'anneau de friction ( 17), dans les régions circonférentielles, en dehors des premières saillies axiales ( 20), est réalisé de manière ondulée avec son corps de base ( 19), axialement en direction de la tôle de protection ( 8) qui lui correspond pour engendrer une force de précontrainte axiale. 7 Disque d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps de base ( 19) est pourvu de sommets d'ondulations ( 22) sur sa circonférence, à l'extérieur des saillies ( 20), sommets qui s'étendent en opposition vis-à-vis des saillies et présentent une zone superficielle ( 23) plane. 8 Disque d'embrayage selon les revendications 1 à 7, un jeu étant prévu en direction circonférentielle entre la denture intérieure du disque de moyeu et la denture extérieure du moyeu et des ressorts accumulateurs pour un dispositif à ressort de ralenti étant prévus entre le disque de moyeu et le moyeu, caractérisé en ce que sur la denture extérieure ( 6) du moyeu ( 2), sur un côté, le disque de moyeu ( 26) est agencé de manière solidaire pour le dispositif à ressort de ralenti, l'élément de guidage ( 13) de la tôle de protection ( 7) associée au disque de moyeu ( 26) repose sur le disque de moyeu ( 26) avec un bras ( 14) orienté axialement, et sur le côté opposé, l'anneau de friction ( 16) faisant axialement ressort est agencé entre la tôle de protection ( 8) et la face de la denture ( 6) et le disque de moyeu ( 4) est agencé entre l'anneau de friction ( 16) et le disque de moyeu ( 26) du dispositif à ressort de ralenti.