FR2503295A1 - Friction clutch plate for vehicle - has two stage chatter dampening using single hub with control springs - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte aux disques de sortie des embrayages à friction, et elle concerne plus particulièrement, bien que non exclusivement, les disques de sortie d'embrayages qui sont utilisés dans les embrayages d'automobiles. The present invention relates to the output discs of friction clutches, and it relates more particularly, although not exclusively, to the clutch output discs which are used in automobile clutches.
Un problème qui se pose avec certaines automobiles consiste en ce que, pendant les périodes dans lesquelles la channe cinématique se trouve sous charge nulle, il s'établit dans cette boite des oscillations angulaires produisant un phénomène connu sous la désignation de claquement de ralenti. A problem which arises with certain automobiles consists in that, during the periods in which the kinematic chain is under zero load, it is established in this box of the angular oscillations producing a phenomenon known under the designation of slack of idling.
Une solution de la technique antérieure est illustrée par le brevet français nO 1 501 465, dans lequel un disque de sortie d'embrayage est muni de moyens d'amortissement à deux étages réalisés sous la forme de ressorts amortisseurs principaux destinés à amortir les oscillations angulaires dans les conditions normales de charge de la chine cinématique et de ressorts auxiliaires plus faibles destinés à amortir les oscillations angulaires dans les conditions de charge nulle.Le disque d'embrayage de la technique antérieure qui a été dé crit plus haut comprend deux moyeux concentriques reliés par l'intermédiaire de moyens a' course à vide constitués par des cannelures qui sont en prise avec jeu et les ressorts auxiliaires exercent leur action entre les deux moyeux pour s'opposer aux mouvements angulaires relatifs entre les deux moyeux. Dans les conditions de charge nulle, les ressorts auxiliaires interposés entre les moyeux amortissent les oscillations de la boite de vitesses, et lorsque le jeu des moyens à course à vide a été rattrapé, les ressorts amortisseurs principaux entrent en action.A solution of the prior art is illustrated by French Patent No. 1,501,465, in which a clutch release disc is provided with two-stage damping means produced in the form of main damping springs intended to damp the angular oscillations under normal load conditions of kinematic china and weaker auxiliary springs intended to dampen angular oscillations under zero load conditions. The clutch disc of the prior art which has been described above comprises two concentric hubs connected by means of a vacuum stroke constituted by grooves which are engaged with play and the auxiliary springs exert their action between the two hubs to oppose the relative angular movements between the two hubs. Under zero load conditions, the auxiliary springs interposed between the hubs dampen the oscillations of the gearbox, and when the play of the idling means has been caught, the main damper springs come into action.
Un tel disque d'embrayage qui utilise deux moyeux concentriques avec des cannelures en prise entre elles est coa teux à fabriquer ; le but de l'invention est de produire un disque de sortie d'embrayage qui comporte un amortissement à deux étages et qui n'utilise qu'un seul moyeu. Such a clutch disc which uses two concentric hubs with splines engaged between them is expensive to manufacture; the object of the invention is to produce a clutch output disc which has two-stage damping and which uses only one hub.
Suivant l'invention, on réalise donc un disque de,sor- tie d'embrayage comprenant un moyeu sur lequel est fixée une collerette périphérique radiale ; un porte-garnitures de friction monté sur le moyeu et capable de décrire une rotation limitée par rapport à ce moyeu autour de l'axe de ce dernier, ce disque étant caractérisé en ce qu'une plaque annulaire est disposée concentriquement à la collerette et est capable de décrire une rotation limitée à la fois par rapport au portegarnitures et par rapport au moyeu, et en ce qu'un jeu de ressorts amortisseurs principaux agit entre le porte-garnitures et la plaque pour s'opposer au mouvement relatif entre ces deux éléments et un jeu de ressorts auxiliaires amortisseurs de vibrations agit entre la collerette du moyeu et la plaque pour s'opposer au mouvement relatif entre ces deux éléments, lesdits ressorts principaux n'entrant pas en action tant que la rotation limitée entre la plaque et le moyeu n'a pas été décrite. According to the invention, there is therefore produced a clutch output disc comprising a hub on which a radial peripheral flange is fixed; a friction lining carrier mounted on the hub and capable of describing a limited rotation relative to this hub about the axis of the latter, this disc being characterized in that an annular plate is arranged concentrically with the flange and is able to describe a limited rotation both with respect to the lining carrier and with respect to the hub, and in that a set of main damping springs acts between the lining holder and the plate to oppose the relative movement between these two elements and a set of auxiliary vibration-damping springs acts between the collar of the hub and the plate to oppose the relative movement between these two elements, said main springs not coming into action as long as the rotation limited between the plate and the hub has not been described.
Dans une forme de réalisation préférée, la plaque annulaire présente sur sa périphérie intérieure des dents qui engrènent avec jeu dans des dents prévues sur la périphérie extérieure de la collerette, et ladite plaque est maintenue axialement dans le plan de la collerette par deux plaques de positionnement annulaires situées de part et d'autre de la collerette et qui sont bloquées en rotation par rapport à la plaque, lesdits ressorts auxiliaires étant logés dans des ouvertures des plaques de positionnement et de la collerette qui sont alignées les unes sur les autres. In a preferred embodiment, the annular plate has on its inner periphery teeth which mesh with play in the teeth provided on the outer periphery of the collar, and said plate is held axially in the plane of the collar by two positioning plates annulars located on either side of the flange and which are locked in rotation relative to the plate, said auxiliary springs being housed in openings of the positioning plates and of the flange which are aligned with one another.
Dans ce cas, il est de préférence prévu un jeu axial entre la collerette et chaque plaque de positionnement, et ces plaques de positionnement sont disposées entre deux plaques du porte-garnitures avec interposition d'amortisseurs à friction. I1 en résulte deux niveaux de frottement très différents entre les trois ensembles tournant les uns par rapport aux autres, ce qui permet de faire fonctionner le disque dans de bonnes conditions. In this case, an axial clearance is preferably provided between the flange and each positioning plate, and these positioning plates are arranged between two plates of the lining carrier with interposition of friction dampers. I1 results in two very different levels of friction between the three assemblies rotating relative to each other, which allows to operate the disc in good conditions.
De préférence également, le jeu de ressorts amortisseurs principaux comprend des premiers ressorts amortisseurs princi paux qui entrent en action dès que ladite rotation limitée entre la plaque et le moyeu, a été décrite, et des seconds ressorts amortisseurs principaux qui n'entrent en action que lorsque une rotation supplémentaire prédéterminée entre le porte-garnitures et la plaque a été décrite. On obtient ainsi deux niveaux d'amortissement sous charge. Preferably also, the set of main shock-absorbing springs comprises first main shock-absorbing springs which come into action as soon as said limited rotation between the plate and the hub has been described, and second main shock-absorbing springs which only come into action when a predetermined additional rotation between the seal holder and the plate has been described. Two levels of amortization under load are thus obtained.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple,
- la Fig. 1 est une vue en plan d'un disque de sortie d'embrayage suivant l'invention, dont les différents secteurs montrent différentes vues sur lesquelles certains organes ont été retirés du disque
- la Fig. 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne II-II de la Fig. 1 ;
- la Fig. 3 est un graphique représentant la charge en torsion en fonction du déplacement angulaire de la garniture de friction par rapport au moyeu.Other characteristics and advantages of the invention will appear during the description which follows. In the accompanying drawings, given solely by way of example,
- Fig. 1 is a plan view of a clutch release disc according to the invention, the different sectors of which show different views on which certain members have been removed from the disc
- Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1;
- Fig. 3 is a graph showing the torsional load as a function of the angular displacement of the friction lining relative to the hub.
Suivant exemple d'exécution représenté sur les dessins, le disque de sortie d'embrayage comprend un moyeu 11 qui est cannelé intérieurement en 12 de façon conjuguée de l'arbre d'entrée d'une bote de vitesses (non représenté) sur lequel il est destiné à être monté. Le moyeu 11 porte une collerette radiale périphérique 13 fixée sur lui. Une plaque annulaire 14 est disposée concentriquement à la collerette 13 et peut décrire une rotation angulaire limitée autour de cette collerette. La périphérie intérieure de la plaque 14 présente des dents 15 qui engrènent avec jeu dans des dents 16 correspondantes prévues sur la périphérie extérieure de la collerette 13, de sorte qu'il peut se produire un certain mouvement de rotation à vide entre la plaque 14 et la collerette 13. According to the example of execution shown in the drawings, the clutch output disc comprises a hub 11 which is internally splined at 12 in a conjugate manner with the input shaft of a gearbox (not shown) on which it is intended to be mounted. The hub 11 carries a peripheral radial flange 13 fixed on it. An annular plate 14 is arranged concentrically with the flange 13 and can describe a limited angular rotation around this flange. The inner periphery of the plate 14 has teeth 15 which mesh with play in corresponding teeth 16 provided on the outer periphery of the flange 13, so that there can be a certain rotational movement when empty between the plate 14 and the collar 13.
Deux garnitures de friction annulaires 20 sont fixées à une plaque porte-garnitures annulaire 22 qui est renforcée par une plaque latérale annulaire 21. La plaque porte-garnitures 22 et la plaque latérale 21 sont montées sur le moyeu 11, sont situées axialement d'un même coté de la collerette 13 et sont fixées, par trois broches de butée 23 espacées circonférentiellement, à une plaque de retenue 24 également montée sur le moyeu 11 et située de l'autre côté de la collerette 13. Les trois plaques 21, 22 et 24 et les broches de butée 23 forment ensemble un porte-garnitures 28 qui est capable de tourner autour du moyeu 11. Two annular friction linings 20 are fixed to an annular lining plate 22 which is reinforced by an annular side plate 21. The lining plate 22 and the side plate 21 are mounted on the hub 11, are located axially of a same side of the collar 13 and are fixed, by three stop pins 23 circumferentially spaced, to a retaining plate 24 also mounted on the hub 11 and located on the other side of the collar 13. The three plates 21, 22 and 24 and the abutment pins 23 together form a packing holder 28 which is capable of rotating around the hub 11.
Les broches 23 traversent des ouvertures 25 du bord périphérique extérieur de la plaque 14, et le degré de liberté de rotation du porte-garnitures 28 par rapport à la plaque 14 est limité par l'arrivée en butée des broches 23 contre les bords radiaux des ouvertures 25. Des ressorts 26 sont logés dans des fenêtres alignées 27 ménagées dans les plaques 21, 22,14 et 24 pour résister au mouvement de rotation relative entre la plaque 14 et le porte-garnitures 28. Les ressorts 26 s'ajustent sans jeu dans les fentres 27" des plaques porte-garnitures et de retenue 21, 22 et 24, mais certains d'entre eux (ressorts 26n) ont du jeu circonférentiel dans les fenêtres respectives alignées 27' de la plaque 14, de sorte que ces ressorts 26" entrent chacun en action après un angle de rotation prédéterminé.Les autres ressorts principaux 26' sont reçus sans jeu dans les fenêtres respectives 27' de la plaque 14. Les ressorts 26 sont les ressorts amortisseurs principaux, qui agissent jusqu'a' un couple d'environ 1SmdaN et qui amortissent les oscillations angulaires sous la charge normale de la chine cinématique. The pins 23 pass through openings 25 in the outer peripheral edge of the plate 14, and the degree of freedom of rotation of the packing holder 28 relative to the plate 14 is limited by the abutment of the pins 23 against the radial edges of the openings 25. Springs 26 are housed in aligned windows 27 formed in the plates 21, 22, 14 and 24 to resist the relative rotational movement between the plate 14 and the packing holder 28. The springs 26 adjust without play in the windows 27 "of the packing and retaining plates 21, 22 and 24, but some of them (springs 26n) have circumferential play in the respective aligned windows 27 'of the plate 14, so that these springs 26 "each come into action after a predetermined angle of rotation. The other main springs 26 'are received without play in the respective windows 27' of the plate 14. The springs 26 are the main damping springs, which act up to a couple of e about 1SmdaN and which dampen the angular oscillations under the normal load of kinematic china.
Sur chaque face de la collerette 13 est prévue une plaque annulaire de positionnement 29 interposée entre cette collerette et la plaque porte-garnitures 21 ou entre cette collerette et la plaque de retenue 24. Chacune de ces plaques 29 peut tourner autour du'moyeu 11 et est rendue solidaire de la plaque 14 en rotation par des pattes 31 qui sont coudées pour s'engager dans des ouvertures 32 ménagées dans la périphérie intérieure de cette plaque. Des ressorts amortisseurs secondaires 33 sont logés dans des ouvertures ali gonzes 34 ménagées dans les plaques de positionnement 29 et dans la collerette 13 pour résister au mouvement relatif entre ces deux éléments et, par conséquent, au mouvement relatif entre la collerette 13 et la plaque 14. Ce mouvement est admis par le jeu d'engrènement des dents 15 et 16, ainsi qu'on l'a décrit plus haut.Les ressorts secondaires 33 sont beaucoup moins raides que les ressorts amortisseurs principaux 26, et ils travaillent, par exemple, jusqu'à un couple de 1 mdaN et amortissent les oscillations des vibrations sous charge nulle. On each face of the flange 13 is provided an annular positioning plate 29 interposed between this flange and the lining plate 21 or between this flange and the retaining plate 24. Each of these plates 29 can rotate around the hub 11 and is made integral with the plate 14 in rotation by lugs 31 which are bent to engage in openings 32 formed in the inner periphery of this plate. Secondary damping springs 33 are housed in ali gonzes openings 34 formed in the positioning plates 29 and in the flange 13 to resist the relative movement between these two elements and, consequently, the relative movement between the flange 13 and the plate 14 This movement is allowed by the interlocking play of teeth 15 and 16, as described above. The secondary springs 33 are much less stiff than the main shock springs 26, and they work, for example, up to a torque of 1 mdaN and dampen the oscillations of vibrations under zero load.
Des amortisseurs à friction 35 et 36 sont interposés, l'un entre les plaques de positionnement 29 et la plaque porte-garnitures 22 et l'autre entre ces plaques 29 et la plaque de retenue 24. Friction dampers 35 and 36 are interposed, one between the positioning plates 29 and the lining plate 22 and the other between these plates 29 and the retaining plate 24.
Le fonctionnement du disque d'embrayage sera décrit ciaprès en regard de la Fig.3 dans le cas où le couple de charge est appliqué aux garnitures de friction 20 pour faire tourner le porte-garnitures 28 dans le sens de la flèche A, le moyeu central 11 étant retenu stationnaire
a) les garnitures de friction 20 et le porte-garnitures 28 sont retenus solidaires en rotation de la plaque 14 par les deux ressorts principaux 26' qui sont ajustés sans jeu à la fois dans les fenêtres 27' de la plaque 14 et dans les fenêtres 27" du porte-garnitures.Pour les faibles charges de couple qui se présentent dans les conditions de charge nulle, la rotation du porte-garnitures par rapport au moyeu est donc contrariée par les ressorts secondaires 33, qui agissent entre la collerette 13 et les plaques de positionnement 29 qui sont solidaires en rotation du porte-garnitures 28.The operation of the clutch disc will be described below with reference to FIG. 3 in the case where the load torque is applied to the friction linings 20 to rotate the lining carrier 28 in the direction of arrow A, the hub central 11 being retained stationary
a) the friction linings 20 and the lining holder 28 are retained in rotation with the plate 14 by the two main springs 26 ′ which are adjusted without play both in the windows 27 ′ of the plate 14 and in the windows 27 "of the seal carrier. For low torque loads which occur under zero load conditions, the rotation of the seal carrier relative to the hub is therefore counteracted by the secondary springs 33, which act between the flange 13 and the positioning plates 29 which are integral in rotation with the lining holder 28.
Lorsque le jeu de course à vide z 1 a été repris entre les dents 15 et 16, par exemple après un mouvement angulaire de 80, la plaque 14 et la collerette 13 sont bloquées en rotation l'une par rapport à l'autre. When the vacuum racing game z 1 has been resumed between the teeth 15 and 16, for example after an angular movement of 80, the plate 14 and the flange 13 are locked in rotation relative to each other.
b) la plaque 14 étant maintenue stationnaire par la collerette 13, la poursuite du mouvement de rotation du por te-garnitures 28 détermine une compression des ressorts 26l qui sont montés sans jeu et ces deux ressorts 26' résistent à la rotation relative entre le porte-garnitures 28 et la plaque 14 jusqu'à ce que le jeu 2 du moyeu de part et d'autre des autres ressorts principaux 26" ait été repris (après un mouvement angulaire total des garnitures autour du moyeu atteignant par exemple 120). b) the plate 14 being held stationary by the flange 13, the continued rotational movement of the lining carrier 28 determines a compression of the springs 26l which are mounted without play and these two springs 26 'resist relative rotation between the door trim 28 and plate 14 until the clearance 2 of the hub on either side of the other main springs 26 "has been resumed (after a total angular movement of the linings around the hub reaching for example 120).
c) la poursuite du mouvement de rotation fait entrer les autres ressorts 26" en action, et cette action se poursuit jusqu') ce que les broches de butée 23 rencontrent les bords des ouvertures 25. Cette rencontre se produit lorsque le jeu q 3 de part et d'autre des broches 23 a été repris. c) the continuation of the rotational movement brings the other springs 26 "into action, and this action continues until) the abutment pins 23 meet the edges of the openings 25. This encounter occurs when the play q 3 of on either side of pins 23 has been taken up.
A ce stade, le porte-garnitures 28 et le moyeu 11 sont bloqués rigidement l'un par rapport à l'autre. At this stage, the lining holder 28 and the hub 11 are rigidly locked relative to one another.
La Fig. 3 est un graphique représentant la variation du couple de charge en fonction de la déviation angulaire, et elle montre également les changements qui affectent le couple de charge après la reprise des jeux y 2 et -ffi3. Fig. 3 is a graph representing the variation of the load torque as a function of the angular deviation, and it also shows the changes which affect the load torque after the resumption of the games y 2 and -ffi3.
Lorsque le couple de charge disparaît du disque, il se produit une séquence de mouvement inverse. When the load torque disappears from the disc, a reverse movement sequence occurs.
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Also Published As
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