Embrayage hydraulique. L'invention a. pour objet un embrayage<B>hy-</B> draulique du type décrit dans le brevet suisse No 96030 dans lequel l'arbre moteur porte à son extrémité une boîte remplie d'huile ou de tout autre liquide approprié, dans laquelle sont montés des cylindres radiaux fixés à sa périphérie par leur fond et dans lesquels tra vaillent des pistons-plongeurs actionnés par un excentrique calé à l'extrémité de l'arbre entraîné, ces pistons-plongeurs présentant des passages longitudinaux à travers lesquels l'huile est admise dans les cylindres direc tement .de la boîte par l'intervalle existant entre l'extrémité active des pistons-plongeurs et l'excentrique, embrayage caractérisé par le fait que l'huile est admise .dans la boîte à travers des lumières ménagées dans l'excen trique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de cet objet.
Fig. 1 est une coupe longitudinale .d'une première forme; Fig. 2 est une vue en élévation .avec partie en coupe transversale de,cette forme; Fig. 3 est une vue en élévation, partielle ment en coupe transversale, d'une seconde forme, et Fig. 4 est une coupe longitudinale d'une troisième forme d'exécution.
Dans la, première forme d'exécution (fig. 1 et 2), 1 désigne l'arbre moteur. Cet arbre se termine par une bride, à laquelle est fixée une boîte à huile ou carter 30 .dans lequel sont montés des cylindres radiaux 5, fixés par leur fond à la périphérie de la boîte. 2 indique l'arbre entraîné, portant calé à son extrémité un excentrique 3 qui agit sur des pistons 4 pouvant aller et venir dans les cylindres 5. L'excentrique 3 est enfermé dans une chape excentrique 6, dont la surface extérieure est hexagonale de manière à former six surfaces de glissement 7 bombées en coupe transver sale comme représenté fig. 1.
Ces surfaces bombées correspondent à des surfaces incur vées formées aux extrémités des pistons et ser vent ainsi de surfaces de roulement pour,ces extrémités des pistons pendant la rotation isolée de l'iarbre 1. Au centre -de chacune de ces surfaces -de roulement 7 est percée une lu mière 8 :susceptible de communiquer avec des trous 9 percés dans l'axe des pistons 4, et dé former ainsi un passage de fluide sous les pistons. Ces lumières 8, pendant la. rotation relative des membres de l'embrayage, vien nent alternativement communiquer avec une rainure 10 formée circulairement ans le bord de l'excentrique.
Cette rainure ne doit pas s'é tendre tout autour de l'excentrique, mais doit laisser les portions pleines 11 et 12 de largeur suffisante pour former des soupapes suscep tibles de venir fermer les lumières 8 pendant une période déterminée de la rotation relative vies membres de l'embrayage.
La rainure 10 communique par une lu mière 13 avec un trou cylindrique 14 dans lequel travaille un tiroir à piston 15. Ce trou est percé parallèlement à l'axe de l'embrayage dans le corps de l'excentrique 3; la, tige 17 du tiroir 15 s'étend au delà du carter de l'em brayage et est reliée en dehors de ce dernier à un manchon d'actionnement 16, permettant d'actionner le tiroir 15 par son déplacement axial sur l'arbre 2. Ce manchon est rainuré de manière à pouvoir être commandé axiale- ment de la manière usuelle par tout méca nisme à levier approprié.
L'extrémité intérieure du trou 1.4, débou chant dans le carter de l'embrayage, est con formée en siège de soupape, de manière à coo pères avec une soupape 18 formée à l'extré mité du tiroir 15. Le manchon 16 est rappelé clans sa position originale, en même temps que la soupape 18 est maintenue sur ce siège, par -un ressort de rappel 19, qui maintient égale ment le tiroir 15 dans sa position normale, c'est-à-dire avec. la lumière 13 s'ouvrant dans l'espace annulaire existant entre la. portion pleine du tiroir 15 et la soupape d'extrémité 18, autour de la portion de diamètre réduit ou tige du tiroir.
La chape excentrique 6 est munie de mem bres de retour de piston ayant la forme de flasques polygonaux 31 pourvus de portions repoussées 32, lesquelles coopèrent avec des épaulements 34 (fig. 1) portés par les pistons 4. Ces flasques commandent les courses cen trifuges des pistons, les courses centripètes étant commandées directement par la. pression -de la surface de glissement 7 de la chape excentrique 6 contre l'extrémité du piston, comme décrit dans le brevet suisse mentionné. Dans le dessin deux flasques 31 sont repré sentés disposés un de chaque côté de la chape excentrique 6 et reliés entre eux par des bou lons 35. Les surfaces d'appui entre les flasques 31 et les épaulements 34 sont sphériques ou coniques pour faciliter l'alignement et pour empêcher la. rotation des pistons sur leur axe.
Le renversement de marche de l'embrayage est obtenu automatiquement, c'est-à-dire qu'in dépendamment de la direction de rotation de l'embrayage, l'espace d'admission entre la chape hexagonale 6 et les pistons 4 s'ouvre pendant la, coure d'aspiration et se ferme pendant la course de compression. Dans la marche renversée, les pressions ont lieu sur l'autre face de l'excentrique et un passage méplat 20 .est ménagé sur cette face de l'ex centrique pour conduire par un passage 22 (fi-. 2) au trou 1.4. Ce passage 22 débouche dans le trou 14 et dans la rainure ou portion de diamètre réduit de gauche du tiroir 15 de, la même manière que le passage 13 de la, rai nure de compression débouche dans le trou 14 et la rainure ou portion de diamètre réduit de droite de la soupape 15.
La marche arrière est obtenue de la même manière, aussi bien dans les mécanismes d'em brayage à marche arrière comportant des ponts 50 que .dans ceux qui ne comportent pas de point 5 0 ménagés entre les deux rainures 10 opposées. Cependant, dans les cas où il n'est nécessaire que d'avoir un renversement (le marche lent, comme par exemple dans les mécanismes d'embrayage de véhicules mo teurs, lorsqu'on prévoit un -de ces pont, on peut n'avoir qu'une seule rainure 10, comme représenté fig. 2.
Des pressions excessives clans les cylindres provenant d'une cause quelconque, comme par exemple une surcharge, sont empêchées par une soupape de sûreté. disposée idans une ou verture appropriée (non représentée au :dessin communiquant avec un passage (non repré senté) conduisant aux cylindres. Cette sou pape peut être une bille à ressort de rappel, ou une soupape différentielle. Une soupape de sûreté semblable peut être prévue sur le carter, aussi près que possible du centre, pour em pêcher qu'un excès de pression, dû à. l'expan sion de l'huile, ne se produise dans le carter.
Afin d'assurer que l'huile atteigne les ou vertures d'admission ménagées dans la. chape excentrique, et pour empêcher que de l'air ne soit aspiré dans les cylindres lorsque la. quan tité d'huile dans le carter est trop faible pour recouvrir complètement ces orifices pendant la marche de l'embrayage, des plaques pour faire le vide 25 :sont prévues de: chaque côté de l'excentrique et s'étendent sur les côtés des cylindres presque jusqu'à leur extrémité fer mée. Ces plaques ont la f orme de disques percés au centre d'un trou assez large pour permettre à. l'arbre 2 de les traverser librement. Elles sont fixées par des bagues à bride 27.
Ces plaques 25, à leur périphérie intérieure, fonc tionnent comme joints de liquide étanches par rapport aux faces excentriques ou,aux parties équivalentes, de telle maniere que, pendant le temps d'aspiration du piston, l'huile dans le carter 30 est aspirée de 'la, source d'huile, près de la périphérie du écarter, sur le bord des disques 25 et, de là, dans les orifices d'admis sion des cylindres.
L'huile dans le carter 30, servant à ali menter les cylindres, est également utilisée pour lubrifier les surfaces de frottement de l'embrayage. Comme la pression de l'huile sur les faces de la soupape cylindrique varie pro- portionnellcment à la vitesse de l'arbre en traîné, les paliers de l'arbre excentrique sont soumis à. la même pression de fluide, laquelle est constamment dirigée sur une partie de la périphérie des paliers. Afin de contre-balancer cette pression sur les paliers, une ouverture (non représentée) est ménagée dans le corps. de l'excentrique.
La rainure 10 est divisée par une pièce formant pont 50, pourvue d'une ouverture 51 normalement fermée du côté où agit la pres sion, par une soupape 52 maintenue sur cette ouverture par un ressort 53. L'axe 54 de cette soupape peut coulisser dans une ouverture appropriée .ménagée dans une console 55, la- quelle est fixée au moyen d'une vis 56 à l'ex centrique. Dans une position appropriée est ménagé le passage 13 faisant communiquer le passage 14 et la portion de la rainure 10 con tenant la soupape. Le pont 50 sert à empêcher des pertes de rendement et également à em pêcher toute perte pouvant .se produire si la lumière 8, recouvre l'extrémité de la rainure 10, par l'usure ou à la suite de tout autre cause, avant le moment où le croisillon a poussé le piston de manière à l'amener en contact avec la chape excentrique 6.
Une telle perte de rendement peut être due au fait que les cylindres ne sont pas entièrement remplis, lors de la course d'aspiration, à cause de la très ,grande vitesse d'écoulement, lorsque la soupape s'ouvre partiellement. Dans un tel cas, après que chaque cylindre a passé le point mort, il agit sur 1a, rainure de pression. Si l'on suppose que l'un des cylindres n'est rem pli qu'aux trois quarts, alors les autres cy lindres ayant les passages reliés à la rainure de pression, ralentiront leur marche jusqu'à ce que ce cylindre soit complètement rempli.
Le pont 50 et la soupape de retenue 52 empêchent que cela n'arrive, sauf dans les cas tout à fait extrêmes. Si, d'autre part, les cy lindres sont complètement remplis lors de la course d'aspiration il est nécessaire d'avoir un passage ménagé à travers le pont pour per mettre que ces cylindres puissent se décharger librement si la. soupape-principale est ouverte pour commander le débrayage.
Pour empêcher que clé l'air ne passe du centre du carter dans les passages de. fluide conduisant aux deux extrémités du trou de soupape ménagés dans l'excentrique, et, de cette manière, gêne la libre circulation de l'huile à travers les passages commandés par soupape, on peut prévoir des soupapes @de re tenue. Deux @de ces soupapes indiquées en 60 et 61 sont représentées sur la fig. 1. La sou pape 60 est disposée sur la lumière d'admis sion 62 conduisant,dans le passage 14 ménagé dans.le,corps :de la chape excentrique.
Cette soupape a la forme,d'un anneau 63, la soupape proprement dite 60 étant fixée sur le côté de l'anneau et étant maintenue sur la lumière 62 au moyen d'un ressort 64 monté sur une tige 65 sur le côté opposé de l'anneau, entre la face intérieure de ce dernier et la périphérie de l'arbre excentrique 2.
La soupape d'air 61 est fixée à une extré mité d'une plaque formant ressort plat 66, dont l'autre extrémité est fixée, au moyen de vis, sur la. face latérale de la chape excen trique. Pour empêcher la poussée latérale, due à la pression hydraulique sur l'arbre, dirigée vers l'extrémité ouverte ou amovible du carter, une cuvette est fixée à l'arbre et s'étend ra- dialement dans une direction opposée à la chape excentrique. Cette cuvette est disposée de manière à appuyer contre la surface inté rieure du couvercle.
Le mécanisme d'embrayage peut être muni d'un dispositif de fluctuation consistant de préférence en un plongeur à, ressort dont l'ex trémité .s'ouvre vers le passage de fluide sous pression ménagé dans l'excentrique. Ce dispo sitif peut être disposé dans un trou 70 formé à l'extrémité de l'arbre 2 et communiquant par un passage 71 avec le passage 13. Le plongeur 72 a la forme d'un couvercle cylindrique épou- ant la forme du trou 70 et contenant l'une des extrémités d'un ressort 73, prenant appui par son autre extrémité dans un bouchon fileté 74 vissé à l'extrémité de l'arbre 2.
On se rend compte facilement, en exami nant la moitié inférieure de la fig. 1, que les principales opérations de l'embrayage sont les mêmes que celles décrites à propos de l'em brayage qui fait l'objet du brevet suisse No 96030. L'admission à l'ouverture 8 se fait à travers l'espace formé. entre les surfaces de glissement incurvées 7 de la. chape excentrique 6 et les extrémités inférieures des pistons 4.
Le fonctionnement dans le cas de la va riante représentée fi-. 3, comportant des faces de glissement constamment en contact, est également décrit dans la demande de brevet citée ci-dessus.
Dans cette forme de mécanisme d'em brayage non réversible le passage 20 a la forme d'une rainure circulaire ménagée sur le bord opposé de l'excentrique 3, par rapport à celui dans lequel est formée la rainure 10. Cette rainure 20 est plus courte que la rai nure 10. Dans cote rainure 20 est fixé une bande métallique, recourbée 21, disposée de manière à former un tiroir qui vient recouvrir les lumières 8, et, de cette manière, empêche que de l'air entre dans les cylindres pendant la. course d'aspiration.
La pression excessive dans les .cylindres est empêchée par une soupape de sûreté, dis posée dans un passage approprié (non repré senté) communiquant avec un passage 23 qui conduit aux cylindres.
Afin de contrebalancer la pression sur les surfaces d'appui, un passage 40 (fig. 4) est ménagé dans le corps de l'excentrique. Ce pas sage est relié par une ouverture aux passages contenant de l'huile sous pression, et égale ment par des passages 41 et 42à des portions évidées 43 et 44 ménagées sur le côté opposé des surfaces d'appui de manière à effectuer une contre-pression sur ces .derniers.
Hydraulic clutch. The invention a. for object a <B> hydraulic </B> clutch of the type described in Swiss patent No 96030 in which the motor shaft carries at its end a box filled with oil or any other suitable liquid, in which are mounted radial cylinders fixed at its periphery by their bottom and in which work plungers actuated by an eccentric wedged at the end of the driven shaft, these plungers having longitudinal passages through which the oil is admitted in the cylinders directly .of the box by the gap existing between the active end of the plungers and the eccentric, clutch characterized by the fact that the oil is admitted. in the box through openings in the eccentric.
The appended drawing shows, by way of example, three embodiments of this object.
Fig. 1 is a longitudinal section of a first form; Fig. 2 is an elevational view with part in cross section of this form; Fig. 3 is an elevational view, partially in cross section, of a second form, and FIG. 4 is a longitudinal section of a third embodiment.
In the first embodiment (fig. 1 and 2), 1 designates the motor shaft. This shaft ends in a flange, to which is fixed an oil box or casing 30 .in which are mounted radial cylinders 5, fixed by their bottom to the periphery of the box. 2 indicates the driven shaft, bearing, wedged at its end, an eccentric 3 which acts on pistons 4 which can move back and forth in the cylinders 5. The eccentric 3 is enclosed in an eccentric yoke 6, the outer surface of which is hexagonal in a manner in forming six sliding surfaces 7 convex in cross section dirty as shown in fig. 1.
These domed surfaces correspond to curved surfaces formed at the ends of the pistons and thus serve as rolling surfaces for these ends of the pistons during the isolated rotation of the shaft 1. At the center of each of these rolling surfaces 7 a light 8 is drilled: capable of communicating with holes 9 drilled in the axis of the pistons 4, and thus deforming a fluid passage under the pistons. These lights 8, during the. relative rotation of the clutch members, come alternately communicate with a groove 10 formed circularly in the edge of the eccentric.
This groove must not extend all around the eccentric, but must leave the solid portions 11 and 12 of sufficient width to form valves capable of closing the ports 8 for a determined period of the relative rotation of the limbs. of the clutch.
The groove 10 communicates by a light 13 with a cylindrical hole 14 in which a piston slide 15. This hole is drilled parallel to the axis of the clutch in the body of the eccentric 3; the, rod 17 of the spool 15 extends beyond the housing of the clutch and is connected outside the latter to an actuating sleeve 16, making it possible to actuate the spool 15 by its axial displacement on the shaft 2. This sleeve is grooved so that it can be controlled axially in the usual manner by any suitable lever mechanism.
The inner end of the hole 1.4, opening edge in the clutch housing, is con formed into a valve seat, so as to coo pères with a valve 18 formed at the end of the spool 15. The sleeve 16 is recalled. Clans its original position, at the same time that the valve 18 is maintained on this seat, by a return spring 19, which also maintains the spool 15 in its normal position, that is to say with. the light 13 opening into the annular space between the. solid portion of the spool 15 and the end valve 18, around the reduced diameter portion or stem of the spool.
The eccentric yoke 6 is provided with piston return members having the form of polygonal flanges 31 provided with repelled portions 32, which cooperate with shoulders 34 (fig. 1) carried by the pistons 4. These flanges control the trifugal strokes. pistons, the centripetal races being controlled directly by the. pressure of the sliding surface 7 of the eccentric yoke 6 against the end of the piston, as described in the mentioned Swiss patent. In the drawing two flanges 31 are shown arranged one on each side of the eccentric yoke 6 and interconnected by bolts 35. The bearing surfaces between the flanges 31 and the shoulders 34 are spherical or conical to facilitate the alignment and to prevent the. rotation of the pistons on their axis.
The clutch reversing is obtained automatically, that is to say that, depending on the direction of rotation of the clutch, the intake space between the hexagonal yoke 6 and the pistons 4 s' opens during the suction stroke and closes during the compression stroke. In the reverse step, the pressures take place on the other face of the eccentric and a flat passage 20. Is made on this face of the eccentric to lead through a passage 22 (fig. 2) to the hole 1.4. This passage 22 opens into the hole 14 and into the left groove or portion of reduced diameter of the drawer 15, in the same way as the passage 13 of the compression groove opens into the hole 14 and the groove or diameter portion reduced right of valve 15.
Reverse gear is obtained in the same way, both in reverse clutch mechanisms having bridges 50 and in those which do not have a point 50 formed between the two opposing grooves 10. However, in cases where it is only necessary to have a reversal (slow operation, as for example in the clutch mechanisms of motor vehicles, when one provides for such a bridge, one cannot have only one groove 10, as shown in Fig. 2.
Excessive pressures in the cylinders from any cause, such as overload, are prevented by a safety valve. arranged in a suitable or verture (not shown in: drawing communicating with a passage (not shown) leading to the cylinders. This valve may be a spring return ball, or a differential valve. A similar safety valve may be provided on the crankcase, as close to the center as possible, to prevent excess pressure, due to oil expansion, from occurring in the crankcase.
In order to ensure that the oil reaches the inlet ports or openings provided in the. eccentric yoke, and to prevent air from being sucked into the cylinders when the. The quantity of oil in the crankcase is too low to completely cover these orifices during operation of the clutch, plates for evacuating 25: are provided on: each side of the eccentric and extend over the sides of the cylinders almost to their iron end. These plates have the form of discs drilled in the center of a hole large enough to allow. shaft 2 to cross them freely. They are fixed by flange rings 27.
These plates 25, at their inner periphery, function as liquid seals with respect to the eccentric faces or, to the equivalent parts, in such a way that, during the suction time of the piston, the oil in the crankcase 30 is sucked. from the oil source near the periphery of the spreader to the edge of the discs 25 and thence to the cylinder inlet ports.
The oil in the crankcase 30, serving to fuel the cylinders, is also used to lubricate the friction surfaces of the clutch. As the oil pressure on the faces of the cylindrical valve varies proportionally to the speed of the trailing shaft, the bearings of the eccentric shaft are subjected to. the same fluid pressure, which is constantly directed over part of the periphery of the bearings. In order to counterbalance this pressure on the bearings, an opening (not shown) is made in the body. eccentric.
The groove 10 is divided by a part forming a bridge 50, provided with an opening 51 normally closed on the side where the pressure acts, by a valve 52 held on this opening by a spring 53. The axis 54 of this valve can slide. in a suitable opening in a console 55, which is fixed by means of a screw 56 to the eccentric. In an appropriate position is formed the passage 13 communicating the passage 14 and the portion of the groove 10 containing the valve. The bridge 50 serves to prevent yield losses and also to prevent any loss which may occur if the lumen 8 covers the end of the groove 10, through wear or as a result of any other cause, before the opening. when the spider has pushed the piston so as to bring it into contact with the eccentric yoke 6.
Such a loss of efficiency may be due to the fact that the cylinders are not fully filled, during the suction stroke, due to the very high flow velocity, when the valve partially opens. In such a case, after each cylinder has passed neutral, it acts on the pressure groove. If it is assumed that one of the cylinders is only three quarters full, then the other cylinders having the passages connected to the pressure groove, will slow down until this cylinder is completely filled. .
Bridge 50 and check valve 52 prevent this from happening except in quite extreme cases. If, on the other hand, the cylinders are completely filled during the suction stroke, it is necessary to have a passage made through the bridge to allow these cylinders to be able to discharge freely if the. main valve is open to control the clutch.
To prevent key air from passing from the center of the housing into the passages. fluid leading to both ends of the valve hole formed in the eccentric, and thereby impeding the free flow of oil through the valve-controlled passages, holding valves can be provided. Two of these valves indicated at 60 and 61 are shown in fig. 1. The valve 60 is disposed on the inlet port 62 leading, in the passage 14 formed dans.le, body: of the eccentric yoke.
This valve has the form of a ring 63, the valve proper 60 being fixed to the side of the ring and being held on the lumen 62 by means of a spring 64 mounted on a rod 65 on the opposite side of the ring. the ring, between the inner face of the latter and the periphery of the eccentric shaft 2.
The air valve 61 is fixed to one end of a flat spring plate 66, the other end of which is fixed, by means of screws, to the. lateral face of the eccentric yoke. To prevent lateral thrust, due to hydraulic pressure on the shaft, directed towards the open or removable end of the housing, a cup is attached to the shaft and extends radially in a direction opposite to the eccentric yoke. . This bowl is arranged so as to press against the interior surface of the cover.
The clutch mechanism may be provided with a fluctuation device preferably consisting of a spring loaded plunger, the end of which opens towards the pressurized fluid passage formed in the eccentric. This device can be placed in a hole 70 formed at the end of the shaft 2 and communicating by a passage 71 with the passage 13. The plunger 72 has the form of a cylindrical cover matching the shape of the hole 70. and containing one of the ends of a spring 73, bearing at its other end in a threaded plug 74 screwed to the end of the shaft 2.
It is easy to see, by examining the lower half of fig. 1, that the main operations of the clutch are the same as those described with regard to the clutch which is the subject of Swiss patent No. 96030. The admission to the opening 8 is made through the space formed . between the curved sliding surfaces 7 of the. eccentric yoke 6 and the lower ends of the pistons 4.
The operation in the case of the variant shown fi-. 3, comprising sliding faces constantly in contact, is also described in the patent application cited above.
In this form of non-reversible clutch mechanism, the passage 20 has the shape of a circular groove formed on the opposite edge of the eccentric 3, with respect to that in which the groove 10 is formed. This groove 20 is more short than the groove 10. In groove side 20 is fixed a metal strip, curved 21, arranged so as to form a drawer which covers the slots 8, and, in this way, prevents air from entering the cylinders during the. suction stroke.
Excessive pressure in the cylinders is prevented by a safety valve, arranged in a suitable passage (not shown) communicating with a passage 23 which leads to the cylinders.
In order to counterbalance the pressure on the bearing surfaces, a passage 40 (FIG. 4) is made in the body of the eccentric. This wise pitch is connected by an opening to the passages containing pressurized oil, and also by passages 41 and 42 to recessed portions 43 and 44 formed on the opposite side of the bearing surfaces so as to effect a counter- pressure on these.