Brevet FR2776040A1 — publié le 19990917

L'invention se rapporte à un dispositif d'embrayage pour transmettre un couple de rotation entre deux parties en rotation l'une par rapport à l'autre, qui comprend un embrayage à disques comportant des premiers disques et des seconds disques agencés axialement en alternance, dont les premiers disques sont reliés solidairement en rotation à l'une des parties en rotation l'une par rapport à l'autre et dont les seconds disques sont reliés solidairement en rotation à l'autre partie en rotation, et qui comprend un dispositif d'actionnement destiné à la sollicitation axiale de l'embrayage à disques par un piston de positionnement, ledit dispositif d'actionnement présentant une chambre annulaire remplie avec un liquide hautement visqueux et délimitée par le piston de positionnement et un corps rotatif agencé dans la chambre annulaire, ladite chambre annulaire étant formée dans l'une des parties en rotation et ledit corps rotatif étant relié solidairement en rotation à l'autre partie en rotation, une rotation relative entre les parties en rotation l'une par rapport à l'autre provoquant une sollicitation en pression et un déplacement du piston de positionnement en direction de l'embrayage à disques en raison d'un cisaillement du liquide hautement visqueux dans la chambre annulaire. Des dispositifs d'embrayage de ce type sont commercialisés par la demanderesse sous la désignation embrayage "Visco-Lok" et ils ont été décrits pour la première fois dans les demandes de brevet en Allemagne P 43 27 519.2 et P 43 43 307.3. Pour compenser le volume à l'intérieur de la chambre annulaire lors de la sollicitation en pression du piston de positionnement, on prévoit habituellement un réservoir dans celle des parties en rotation qui contient la chambre annulaire, lequel est formé à son tour par une chambre annulaire et par un piston annulaire mis sous précontrainte. Le corps rotatif recouvre ici une gorge délimitée dans sa longueur périphérique en particulier à l'intérieur de la chambre annulaire, dont l'une des extrémités est reliée au réservoir et dont l'autre extrémité est reliée à la partie, directement adjacente au piston de positionnement, de la chambre annulaire. On peut prévoir des moyens afin de provoquer, lors d'une inversion des directions de rotation relatives, également une inversion des liaisons des extrémités de la gorge annulaire respectivement avec le réservoir et avec la partie de la chambre annulaire directement adjacente au piston de positionnement. Le dispositif d'actionnement d'embrayage "Visco-Lok" du type décrit ici présente une capacité de pression énorme, mais un volume de convoyage limité. Ainsi, en premier lieu, la vitesse de réaction est restreinte par le fait que l'on doit surmonter, avant la fermeture de o0 l'embrayage à disques, le jeu d'embrayage à une vitesse de positionnement relativement faible du piston de positionnement. En second lieu, un jeu d'embrayage qui augmente à cause de l'usure se répercute notablement sur le temps de réaction de l'embrayage à disques. Le comportement de réaction retardé est souvent souhaité à l'égard d'une compatibilité au système anti-blocage d'un véhicule automobile qui est équipé d'un embrayage "Visco-Lok" dans le train d'entraînement longitudinal et qui présente une configuration dite "hang-on". Dans d'autres cas, il faut par contre un temps de réaction court. En tout cas, ce qui est désavantageux, c'est une influence de l'état d'usure des disques d'embrayage et des tolérances de montage sur ce temps de réaction. En partant de cette situation, l'objectif sous-jacent à la présente invention est de proposer des moyens simples par lesquels on assure une réaction constante d'un dispositif d'embrayage du type mentionné, indépendamment de l'état d'usure des disques d'embrayage et des tolérances de montage. Une première solution consiste en qu'une plaque de pression située entre le piston de positionnement et l'embrayage à disques, et/ou le piston de positionnement, présente des surfaces en coin ou coniques sur les faces orientées l'une vers l'autre, qui forment conjointement un intervalle qui va en se rétrécissant en direction radiale vers l'extérieur et dans lequel sont logés sans jeu des éléments en coin librement mobiles radialement. Étant donné que l'agencement d'embrayage conforme à l'invention tourne en règle générale, même lorsque les parties en rotation sont à l'arrêt l'une par rapport à l'autre, en fonctionnement normal, lesdits éléments en coin sont enfoncés sous l'effet de la force centrifuge dans les intervalles qui vont en se rétrécissant vers l'extérieur. Grâce à ceci, on compense un jeu axial, issu de la fabrication ou de l'usure, à l'intérieur de l'embrayage à disques et entre l'embrayage à disques et le dispositif d'actionnement. Lorsque les parties se mettent en rotation l'une par rapport à l'autre, on assure sans retard une charge efficace de l'embrayage à disques et un effet de blocage de l'agencement d'embrayage, malgré un débit relativement faible. Lorsque l'usure des disques augmente, les coins se réajustent automatiquement sous l'effet de la force centrifuge, de sorte que le comportement de réaction de l'embrayage reste inchangé sur la durée de vie et sans influence de la part de l'état d'usure. Dans un développement avantageux, on peut prévoir des éléments élastiques radialement à l'intérieur des coins, qui tiennent les coins sous précontrainte radialement vers l'extérieur. Grâce à ceci, on évite un battement des coins ou une rechute dans l'état d'arrêt. Dans un développement avantageux, l'angle de coin au niveau des éléments en coin est aussi faible qu'un auto-blocage se produit sur les coins. Une pression axiale appliquée par le piston de positionnement ne peut ainsi jamais mener à une rechu*e radiale des coins vers l'intérieur, mais elle se répercute nécessairement directement et axialement sur l'embrayage à disques. Lesdites surfaces en coin ou coniques sur la plaque de pression et/ou sur le piston de positionnement peuvent être réalisées de préférence sous forme de surfaces de fond de gorges radiales qui sont limitées latéralement par des parois parallèles, de sorte que les coins sont guidés latéralement, c'est-à-dire exactement en direction radiale. En renonçant à la réalisation mécanique de telles gorges radiales pour des raisons d'économie de coûts, on peut réaliser des surfaces purement coniques sur la plaque de pression et/ou sur le piston de positionnement et prévoir un élément de cage en forme de disque entre le piston de positionnement et la plaque de pression, qui présente des io fentes radiales dans lesquelles les éléments en coin sont maintenus latéralement, c'est-à-dire guidés exactement en direction radiale. La réalisation d'un tel élément de cage sous forme de pièce simple poinçonnée en tôle est considérablement moins coûteuse que la fabrication d'une pluralité de gorges radiales selon le mode de réalisation cité auparavant. Dans un développement avantageux, on agence au moins trois, de préférence pas plus de quatre coins en répartition régulière sur la périphérie. Une seconde solution se caractérise en ce que dans le piston de positionnement est logé au moins un piston de réajustement axialement mobile par rapport à celui-ci, qui étanche une chambre cylindrique en liaison hydraulique avec la chambre annulaire et qui s'appuie contre une plaque de pression située entre l'embrayage à disques et le piston de positionnement. En présupposant qu'une pression de liquide positive règne dans la chambre annulaire, un jeu dans l'embrayage à disques, issu de la fabrication ou de l'usure, ou entre l'embrayage à disques et le dispositif d'actionnemernt, est également compensé au moyen de ce piston de réajustement lors d'un faible besoin en volume. Ladite pression positive dans la chambre annulaire s'applique habituellement même lorsque l'agencement d'embrayage est à l'arrêt grâce au fait qu'un réservoir en liaison avec la chambre annulaire est mis sous pression dans le cas des embrayages du type mentionné. La liaison entre la chambre annulaire et la chambre cylindrique des pistons de réajustement est établie de préférence par des perçages axiaux de faible section transversale, qui peuvent influer sur le comportement de réaction du dispositif d'embrayage. Étant donné que le piston de positionnement est un piston annulaire, ledit au moins un piston de réajustement correspondant peut également être réalisé sous forme d'un piston annulaire qui est logé dans une gorge annulaire dans le piston de positionnement. Cependant, on peut également imaginer au moins trois pistons de réajustement cylindriques répartis à la périphérie qui sont faciles à étancher individuellement et qui ont un besoin en volume sensiblement réduit pour leur déplacement axial. Tandis qu'ici également tout jeu doit être compensé conformément à l'invention, comme décrit auparavant, on peut également réaliser un comportement de réaction retardé de l'embrayage grâce à la réalisation conforme à l'invention, en pouvant simultanément procurer une élasticité audit au moins un piston de réajustement lorsque le piston de positionnement est sollicité en pression, grâce à un choix approprié des trajets de liaison hydrauliques entre la chambre annulaire et les chambres cylindriques des pistons de réajustement. La conception des perçages de liaison est donc décisive pour le comportement dynamique du système. Pour une faible vitesse du piston de positionnement, le liquide est refoulé pendant l'actionnement hors des chambres cylindriques, le piston de réajustement cède et l'effet de blocage est établi avec retard. Pour une vitesse élevée du piston de positionnement, une pression plus élevée s'établit dans les chambres cylindriques, ce qui fait augmenter l'effet de blocage initial. Le dimensionnement des perçages de liaison en relation par rapport à la viscosité du liquide hautement visqueux est décisif pour le comportement dynamique du système. Lorsque la viscosité se modifie en fonction de la température, le comportement dynamique est déterminé obligatoirement également en fonction de la température. L'intervalle entre le piston de positionnement et la plaque de pression, lequel dépend à son tour des tolérances de montage et de l'usure des disques, définit la longueur de la phase de retard lorsque la pression s'établit lentement. D'autres détails de l'invention seront décrits dans ce qui suit en se rapportant aux figures. Celles-ci montrent: figure 1 une demi-coupe à travers un dispositif d'embrayage conforme à l'invention comportant des coins guidés dans des gorges en coin; figure 2 une demi-coupe à travers un dispositif d'embrayage conforme à l'invention comportant des éléments en coin retenus dans une cage; figure 3 les éléments en coin et l'élément de cage selon la figure 2, en vue axiale; figure 4 une demi-coupe à travers un dispositif d'embrayage conforme à l'invention comportant un piston de compensation; et figure 5 des courbes caractéristiques d'un dispositif d'embrayage selon la figure 4. Les pièces identiques dans les figures 1, 2 et 4 seront décrites ci- après conjointement. L'agencement conforme à l'invention 11 comporte une unité d'embrayage à disques 12 et un agencement d'actionnement 13. Un boîtier d'embrayage 14 et un boîtier de dispositif d'actionnement 15 logé dans celui-ci, reliés solidairement en rotation l'un à l'autre, forment la première des parties en rotation l'une par rapport à l'autre. Un moyeu d'embrayage 16 et un moyeu 17 de l'agencement d'actionnement qui présentent des dentures intérieures coïncidantes 18, 19 et qui peuvent être accouplés solidairement en rotation au moyen d'un arbre à coins enfiché forment la seconde des parties en rotation l'une par rapport à l'autre. Des premiers disques 20 sont maintenus solidairement en rotation et de façon axialement mobile les uns par rapport aux autres dans le boîtier d'embrayage. Des seconds disques 22 sont maintenus solidairement en rotation et de façon axialement mobile sur le moyeu 16, qui sont agencés en alternance avec les premiers disques 20. Un piston de positionnement 21 est logé dans le boîtier 15 et il forme une chambre annulaire 23 avec celui-ci. Les pièces formant la chambre annulaire 23 tournent avec le boîtier 14. Un corps rotatif 25 réalisé à la manière d'un disque est agencé dans la chambre annulaire 23 et il est relié solidairement en rotation au moyeu 17 via une denture intérieure, et ainsi au moyeu 16. De plus, un corps à gorge 26 est logé dans la chambre annulaire 23, qui forme une gorge annulaire 27 délimitée en direction périphérique qui est étanchée par le corps rotatif 25. La gorge annulaire est reliée via des perçages 28 et des canaux 29 à un réservoir 30 qui est refermé par un piston annulaire mobile 31. Celui-ci est sollicité par des rondelles-ressorts 32 qui s'appuient contre un jonc de blocage 33 dans le boîtier 14. Le piston de positionnement 21 est sollicité dans le sens d'une décharge de l'embrayage à disques par des rondelles-ressorts 34 qui s'appuient contre le boîtier 14. Comme décrit exhaustivement dans l'état de la technique cité, à une vitesse de rotation relative entre la première partie et la seconde partie en rotation l'une par rapport à l'autre, l'agencement d'actionnement fait augmenter la pression de liquide dans la partie, directement délimitée par le piston de positionnement 21, de la chambre annulaire 23 en raison de la rotation relative du corps rotatif par rapport à la gorge 27 formée dans le corps à gorge 26. Dans la figure 1, la surface frontale du piston de positionnement 12, dirigée vers l'embrayage à disques est absolument plane et radiale. Une plaque de pression 35, est logée entre le piston de positionnement 21 et l'embrayage à disques 12, dans laquelle sont prévues une pluralité de gorges en coin 36 réparties à la périphérie, et dont le fond forme conjointement avec ladite surface frontale du piston de positionnement 21 un intervalle qui va en se rétrécissant vers l'extérieur. Dans chaque gorge en coin 36 est logé un élément en coin 37, qui se déplace vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge et qui presse la plaque de pression 35, de telle sorte contre l'agencement d'embrayage que les disques se positionnent sans jeu les uns par rapport aux autres. Ici, les éléments en coin 371 se coincent de manière à exclure une rechute même lorsque la force centrifuge diminue. Dans la figure 2, le piston de positionnement 212 est réalisé avec une surface conique 38 sur sa face frontale dirigée vers l'embrayage à disques. Une plaque de pression 352 agencée entre le piston de positionnement 212 et l'agencement d'embrayage 12 présente une surface conique 39 symétrique par rapport à ladite surface conique. Une pluralité d'éléments en coin 372 qui sont guidés dans un élément de cage 40 en forme de plaque sont logés entre les surfaces coniques. Lesdites surfaces coniques 38, 39 sont entièrement des surfaces de révolution. La figure 3 montre l'élément de cage 40 sous forme d'un anneau en tôle présentant quatre fentes poinçonnées 41 qui forment le guidage radial pour les éléments en coin 372. Dans la figure 4, le piston de positionnement 213 est pourvu d'une gorge annulaire 51 du côté de l'embrayage à disques 12, dans laquelle est logé un piston annulaire 52 en tant que piston de compensation. Cette gorge est reliée à la chambre annulaire 23 via un perçage 53. Le piston annulaire 52 s'appuie par une surface frontale radiale contre une surface frontale également radiale d'une plaque de pression 353 située entre le piston de positionnement 21 et l'agencement d'embrayage à disques 12. La figure 5 illustre le comportement de réaction d'un embrayage selon la figure 4 pour deux vitesses de rotation différentielles (delta n l, delta n2) et les couples de rotation initiaux correspondants (T1, T2). Pour une vitesse de rotation différentielle élevée établie rapidement delta nl, un couple de rotation élevé T1 est établi rapidement, qui diminue ensuite légèrement. À une vitesse de rotation différentielle faible montant lentement delta n2, le couple de rotation T2 s'établit avec retard, qui présente une valeur maximale d'autant plus faible. Revendications 1. Dispositif d'embrayage (1 1) pour transmettre un couple de rotation entre deux parties en rotation l'une par rapport à l'autre (14, 15 16, 17), qui comprend un embrayage à disques (12) comportant des premiers disques (20) et des seconds disques (22) agencés axialement en alternance, dont les premiers disques (20) sont reliés solidairement en rotation à l'une des parties en rotation l'une par rapport à l'autre (14, 15) et dont les seconds disques (22) sont reliés solidairement en o rotation à l'autre partie en rotation (16, 17), et qui comprend un dispositif d'actionnement (13) destiné à la sollicitation axiale de l'embrayage à disques (12) par un piston de positionnement (21), ce dispositif d'actionnement présentant une chambre annulaire (23) remplie avec un liquide hautement visqueux et délimitée par le piston de positionnement (21) et un corps rotatif (25) agencé dans la chambre annulaire (23), ladite chambre annulaire étant formée dans l'une les parties en rotation et ledit corps rotatif étant relié solidairement en rotation à l'autre partie en rotation, une rotation relative entre les parties en rotation l'une par rapport à l'autre (14, 15; 16, 17) provoquant une sollicitation en pression et un déplacement du piston de positionnement (21) en direction de l'embrayage à disques (12) en raison d'un cisaillement du liquide hautement visqueux dans la chambre annulaire, caractérisé en ce que une plaque de pression (35) située entre le piston de positionnement (21) et l'embrayage à disques (12), et/ou le piston de positionnement (21) présente des surfaces en coin ou coniques sur les faces orientées l'une vers l'autre, qui forment conjointement un intervalle qui va en se rétrécissant en direction radiale vers l'extérieur et dans lequel sont logés sans jeu des éléments en coin (37) librement mobiles radialement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces en coin ou coniques sont réalisées sous forme de surfaces de fond de gorges radiales (36). 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un élément de cage (40) en forme de disque se trouve entre le piston de positionnement (21) et la plaque de pression (35) et présente des fentes radiales (41) ouvertes notamment à l'extérieur, dans lesquelles sont maintenus de façon guidée les éléments en coin (37). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des éléments élastiques qui tiennent les coins sous précontrainte radialement vers l'extérieur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle de coin est si faible qu'un auto-blocage se produit au niveau des éléments en coin (37). 6. Dispositif (11) pour transmettre un couple de rotation entre deux parties en rotation l'une par rapport à l'autre (14, 15; 16, 17), qui comprend un embrayage à disques (12) comportant des premiers disques (20) et des seconds disques (22) agencés axialement en alternance, dont les premiers disques (20) sont reliés solidairement en rotation à l'une des parties en rotation l'une par rapport à l'autre (14, 15) et dont les seconds disques (22) sont reliés solidairement en rotation à l'autre partie en rotation (16, 17), et qui comprend un dispositif d'actionnement (13) destiné à la sollicitation axiale de l'embrayage à disques (12) par un piston de positionnement (21), ledit dispositif d'actionnement présentant une chambre annulaire (23) remplie avec un liquide hautement visqueux et délimitée par le piston de positionnement (21) et un corps rotatif (25) agencé dans la chambre annulaire (23), ladite chambre annulaire étant formée dans l'une des parties en rotation et ledit corps rotatif étant relié solidairement en rotation à l'autre partie en rotation, une rotation relative entre les parties en rotation l'une par rapport à l'autre (14, 15; 16, 17) provoquant une sollicitation en pression et un déplacement du piston de positionnement (21) en direction de l'embrayage à disques (12) en raison d'un cisaillement du liquide hautement visqueux dans la chambre annulaire, caractérisé en ce que dans le piston de positionnement (21) est logé au moins un piston de réajustement (52) axialement mobile par rapport à celui-ci, qui étanche une chambre cylindrique (51) en liaison hydraulique avec la chambre annulaire (23) et qui s'appuie contre une plaque de pression (35) située entre l'embrayage à disques (12) et le piston de positionnement (21). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le piston de réajustement (52) est un piston annulaire, et en ce que la chambre cylindrique (51) est une chambre annulaire. 8. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que dans le piston de positionnement (21) sont logés au moins trois pistons de réajustement cylindriques en répartition à la périphérie.