FR2568337A1 - Resilient ring for vehicle plate clutch - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une pièce annulaire, élastique, bombée et de conicitée variable, servant d'élément de manoeuvre d'un embrayage à friction en particulier. The present invention relates to an annular, elastic, convex and variable conicity piece, serving as an operating element of a friction clutch in particular.
De telles pièces bombées peuvent être réalisées de façon à produire l'effort de fermeture de l'embrayage à friction, nécessaire pour la transmission du couple requis, mais conviennent aussi de façon particulièrement avantageuse comme leviers pour la transmission d'efforts de fermeture à des embrayages, du type utilisé dans des transmissions automatiques par exemple. Dans de tels embrayages, l'effort de fermeture est souvent exercé par un piston actionné hydrauliquement par exemple, puis amplifié par un multiplicateur à leviers. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 3 024 196 propose par exemple dans ce but des leviers annulaires comportant des barreaux équirépartis suivant la circonférence et réunis par un matériau élastique caoutchouteux. Such domed parts can be produced so as to produce the closing force of the friction clutch, necessary for the transmission of the required torque, but are also particularly advantageous as levers for the transmission of closing forces to clutches, of the type used in automatic transmissions for example. In such clutches, the closing force is often exerted by a hydraulically actuated piston for example, then amplified by a lever multiplier. The patent application of the Federal Republic of Germany published under No. 3,024,196 proposes, for this purpose, for example, annular levers comprising bars which are evenly distributed along the circumference and joined by a rubbery elastic material.
La production de tels leviers annulaires est très complexe et ils sont par suite très coûteux, car constitués par plusieurs éléments et divers matériaux.The production of such annular levers is very complex and they are therefore very expensive, since they consist of several elements and various materials.
La demande précitée propose en outre de produire le levier annulaire à partir d'un fil façonné pour former un anneau replié en méandres. Une telle forme de réalisation pose toutefois d'importants problèmes de stabilité dimensionnelle, c'est-à-dire de respect des tolérances, car l'anneau en fil doit être façonné à partir d'un fil d'acier à ressort qui, après le pliage, présente une recouvrance difficile à maîtriser lors d'une fabrication en grande série. The aforementioned application further proposes to produce the annular lever from a wire shaped to form a ring folded in meanders. However, such an embodiment poses significant dimensional stability problems, that is to say compliance with tolerances, since the wire ring must be shaped from a spring steel wire which, after folding, has an overlap that is difficult to control during mass production.
L'invention a pour objet une pièce annulaire, élastique, bombée et de conicité variable, pouvant être produite d'une facon particulièrement simple, rationnelle et économique, se prêtant particulièrement bien à la manoeuvre d'embrayages à friction incorporés dans des-transmissions automatiques de véhicule, tels que des embrayages à disques multiples, présentant une grande durée de vie et permettant un meilleur rendement global de l'embrayage à friction. The subject of the invention is an annular, elastic, curved part of variable conicity, which can be produced in a particularly simple, rational and economical manner, which is particularly suitable for the operation of friction clutches incorporated in automatic transmissions. vehicle, such as multiple disc clutches, having a long service life and allowing a better overall efficiency of the friction clutch.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la zone annulaire d'une pièce annulaire, élastique, bombée et de conicité variable du type précité est constituée par une alternance de bou cles au moins sensiblement radiales et de secteurs du type levier, au moins sensiblement radiaux, reliés entre eux. Une telle pièce peut avantageusement être découpée dans un matériau en bande, sous forme d'une unité annulaire fermée. Chaque boucle est utilement suivie d'un levier et il est avantageux que les leviers et les boucles s'étendent au moins sensiblement sur la même zone radiale. According to an essential characteristic of the invention, the annular zone of an annular, elastic, curved part of variable conicity of the aforementioned type consists of alternating loops at least substantially radial and sectors of the lever type, at least substantially radial, interconnected. Such a part can advantageously be cut from a strip material, in the form of a closed annular unit. Each loop is usefully followed by a lever and it is advantageous for the levers and the loops to extend at least substantially over the same radial zone.
Pour de nombreuses applications, il est utile que les têtes de boucle se trouvent radialement à l'extérieur et que les pieds de boucle soient reliés aux leviers radialement à l'intérieur. Pour d'autres applications, il-convient que les têtes de boucle se trouvent radialement à l'intérieur et les pieds de boucle se raccordent aux leviers radialement à l'extérieur. Pour certaines applications, il est avantageux que la longueur radiale des boucles soit inférieure à celle des leviers, c'est-à-dire que les zones extérieures des boucles sont reculées par rapport aux zones extérieures des leviers dans le cas de boucles reliées aux leviers radialement à l'intérieur. Les boucles et/ou leviers peuvent avantageusement être symétriques par rapport à une droite passant par le centre de la pièce annulaire.For many applications, it is useful that the loop heads are located radially on the outside and that the loop feet are connected to the levers radially on the inside. For other applications, the loop heads should be located radially on the inside and the loop feet should be connected to the levers radially on the outside. For certain applications, it is advantageous that the radial length of the loops is less than that of the levers, that is to say that the external zones of the loops are moved back relative to the external zones of the levers in the case of loops connected to the levers radially inside. The loops and / or levers can advantageously be symmetrical with respect to a straight line passing through the center of the annular part.
L'avantage d'un élément de manoeuvre selon l'invention réside dans le fait que les fonctions d'élasticité et de transmissibilité axiale d'un effort sont séparées par répartition sur diverses zones de l'élément de manoeuvre. Les leviers transmettant l'effort de manoeuvre et les boucles élastiques reliant lesdits leviers peuvent ainsi être réalisés d'une façon optimale pour leur fonction.Cette possibilité est particulièrement avantageuse lors de l'emploi d'une telle pièce annulaire pour la manoeuvre d'embrayages à friction présents dans des transmissions automatiques de véhicule, tels que des embrayages à disques multiples qui, pour la transmission d'un couple, sont fermés par un piston de manoeuvre hydraulique ou pneumatique attaquant une pièce annulaire, car les bras de levier de la pièce annulaire peuvent être mis hors service comme suit : leur zone radiale extérieure prend appui sur une pièce solidaire axialement du carter de la boîte, leur zone intérieure radiale est chargée par le piston de manoeuvre et une zone intermédiaire charge un plateau de pression de l'embrayage ou une bague de butée mobile axialement.Les bras de levier de la pièce annulaire selon l'invention peuvent ainsi transmettre directement les efforts au plateau de pression ou à la bague de butée de l'embrayage. Une réalisation des bras de levier avec une rigidité appropriée permet donc d'éviter une perte de manoeuvre par fléchissement desdits bras et une diminution du rendement d'un embrayage à friction équipé d'une telle pièce annulaire. The advantage of an operating element according to the invention lies in the fact that the functions of elasticity and axial transmissibility of a force are separated by distribution over various zones of the operating element. The levers transmitting the operating force and the elastic loops connecting the said levers can thus be produced in an optimal manner for their function. This possibility is particularly advantageous when using such an annular part for operating the clutches. with friction present in automatic vehicle transmissions, such as multiple disc clutches which, for the transmission of a torque, are closed by a hydraulic or pneumatic operating piston attacking an annular part, because the lever arms of the part ring can be put out of service as follows: their outer radial zone bears on a part axially integral with the gearbox housing, their inner radial zone is loaded by the operating piston and an intermediate zone loads a clutch pressure plate or an axially movable stop ring. The lever arms of the annular part according to the invention can thus transmit direct the forces on the pressure plate or the clutch stop ring. An embodiment of the lever arms with an appropriate rigidity therefore makes it possible to avoid a loss of maneuver by deflection of said arms and a reduction in the efficiency of a friction clutch equipped with such an annular part.
Les boucles reliant les bras de levier sont utilement disposées et dimensionnées de façon à pouvoir rappeler le piston de manoeuvre pendant l'ouverture de l'embrayage à friction par baisse de la pression du fluide de manoeuvre. L'effort nécessaire pour rappel du piston de manoeuvre étant relativement faible par rapport à l'effort nécessaire à la production du couple à transmettre par l'embrayage, une réalisation optimale de la pièce annulaire élastique selon l'invention est possible par rapport aux contraintes, de sorte que sa durée de vie est notablement augmentée. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention,- les leviers et les boucles - vus suivant la circonférence - se situent à des niveaux différents, au moins dans l'état de repos du ressort Belleville ou de la pièce annulaire bombée.Ce résultat est par exemple obtenu à l'aide d'un angle dtinclinaison différent des boucles et des leviers, c'est-à-dire d'une conicité différente. Cette disposition permet d'assurer que les têtes des boucles ne reposent pas sur les zones d'appui des leviers sur l'embrayage, de sorte que les boucles peuvent se déformer librement sans aucune contrainte additionnelle. The loops connecting the lever arms are usefully arranged and dimensioned so as to be able to recall the operating piston during the opening of the friction clutch by lowering the pressure of the operating fluid. The effort required to return the operating piston being relatively low compared to the effort required to produce the torque to be transmitted by the clutch, an optimal production of the elastic annular part according to the invention is possible with respect to the constraints. , so that its lifespan is significantly increased. According to another particularly advantageous characteristic of the invention, - the levers and the loops - seen along the circumference - are located at different levels, at least in the state of rest of the Belleville spring or the curved annular part. is for example obtained using a different angle of inclination of the loops and of the levers, that is to say of a different taper. This arrangement ensures that the heads of the loops do not rest on the bearing zones of the levers on the clutch, so that the loops can deform freely without any additional stress.
Afin d'obtenir des leviers particulièrement rigides et d'augmenter ainsi encore le rendement d'un élément de manoeuvre selon l'invention, il est particulièrement avantageux que les leviers ou les zones de levier présentent suivant leur longueur une nervure au moins sensiblement radiale. In order to obtain particularly rigid levers and thus further increase the efficiency of an operating element according to the invention, it is particularly advantageous for the levers or the lever zones to have, along their length, a rib at least substantially radial.
Une pièce annulaire, élastique, bombée et de conicité variable selon l'invention est utilisable d'une façon particulièrement avantageuse dans un embrayage, comme précédemment indiqué. Les zones radiales extérieures- des leviers sont utilement montées en pivote ment sur un carter, entre deux appuis de roulement, les zones radiales intérieures des leviers sont chargées par un élément de manoeuvre, tel qu'un piston en particulier, et les leviers chargent le plateau de pression de l'embrayage par une zone intermédiaire, les boucles étant avantageusement reculées axialement par rapport aux zones des leviers chargeant le plateau de pression de l'embrayage, de façon à ne pratiquement jamais s'appliquer sur ledit plateau, même pendant la variation de conicité de la pièce élastique. An annular, elastic, domed part of variable taper according to the invention can be used in a particularly advantageous manner in a clutch, as previously indicated. The outer radial zones of the levers are usefully pivotally mounted on a casing, between two bearing supports, the inner radial zones of the levers are loaded by an operating element, such as a piston in particular, and the levers load the clutch pressure plate via an intermediate zone, the loops advantageously being moved axially with respect to the zones of the levers loading the clutch pressure plate, so that they practically never apply to said plate, even during variation of taper of the elastic part.
Dans le cas d'un embrayage équipé d'une pièce bombée selon l'invention, il convient en outre que les zones radiales extérieures des leviers soient montées en pivotement sur un carter, entre deux appuis de roulement; il est alors particulièrement avantageux que pendant toutes les phases de variation de la conicité, les boucles ne viennent pratiquement pas en contact avec d'autres pièces, et notamment les appuis de roulement, c'est-à-dire que les boucles ne reposent pas par action de force sur les appuis de roulement et ne participent donc pas à la fonction des leviers. Il est ainsi assuré que les boucles peuvent se déformer librement et que la déformation des boucles pendant la variation de conicité de la pièce bombée n est pas affectée, de sorte qu'aucune contrainte additionnelle n'est produite dans les boucles. In the case of a clutch equipped with a convex part according to the invention, it is furthermore advisable for the external radial zones of the levers to be pivotally mounted on a casing, between two bearing supports; it is then particularly advantageous that during all the phases of variation of the taper, the loops practically do not come into contact with other parts, and in particular the bearing supports, that is to say that the loops do not rest by force on the bearing supports and therefore do not participate in the function of the levers. It is thus ensured that the loops can deform freely and that the deformation of the loops during the variation of taper of the curved part is not affected, so that no additional stress is produced in the loops.
Pour éviter un contact des boucles avec les appuis de roulement, il est particulièrement avantageux que l'épaisseur des zones des boucles s'étendant entre les appuis de roulement soit inférieure à l'écartement de ces derniers et que la pièce annulaire, élastique, bombée et de conicité variable soit réalisée de façon que les boucles occupent une position intermédiaire entre les appuis de roulement, c'est-à-dire qu'il existe un écartement même faible entre les boucles et les appuis de roulement. To avoid contact of the loops with the bearing supports, it is particularly advantageous for the thickness of the areas of the loops extending between the bearing supports to be less than the spacing of the latter and for the annular, elastic, convex part and of variable taper is made so that the loops occupy an intermediate position between the bearing supports, that is to say that there is even a small spacing between the loops and the bearing supports.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est le plan partiel d'une pièce annulaire selon l'invention; et la figure 2 est une coupe à plus grande échelle suivant l'axe II de la figure 1. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood with the aid of the detailed description below of an exemplary embodiment and of the appended drawing in which FIG. 1 is the partial plan of an annular part according to the invention. 'invention; and FIG. 2 is a section on a larger scale along the axis II of FIG. 1.
La pièce 1 annulaire, élastique, bombée et de conicité variable représentée sur les figures comporte des leviers 2 et des boucles 3 reliant ces derniers. Comme le montre la figure 1, les leviers 2 et les boucles 3 sont disposés alternativement suivant la circonférence, de sorte qu'une boucle 3 se trouve toujours entre deux leviers 2 et inversement. Les boucles 3 présentent deux branches 3a, 3b qui sont sensiblement radiales et dont les extrémités radiales extérieures sont reliées par une tête 3c de boucle. Les extrémités radiales intérieures des branches 3a, 3b des boucles 3 sont reliées aux leviers 2 voisins par une zone cintrée ou courbée 4a, 4b. Les boucles 3 sont réalisées de façon que les branches 3a, 3b soient séparées par une fente 5, qui débouche radialement à l'intérieur dans une ouverture centrale 6 et radialement à l'extérieur dans une ouverture 7 formée par la tête 3c.Entre les divers leviers 2 et les boucles 3 se trouvent également des fentes 8, 9, dont la forme est définie par le contour extérieur de la pièce bombée ou le contour des leviers et des boucles. Comme le montre en outre la figure 1, les leviers 2 comportent un secteur radial extérieur 2a, sensiblement rectangulaire, et un secteur 2b, situé plus à l'intérieur radialement, se rétrécissant en forme de coin vers l'intérieur et relié aux boucles 3 par les zones cintrées 4a, 4b. The annular, elastic, domed part 1 of variable conicity shown in the figures comprises levers 2 and loops 3 connecting the latter. As shown in Figure 1, the levers 2 and the loops 3 are arranged alternately along the circumference, so that a loop 3 is always between two levers 2 and vice versa. The loops 3 have two branches 3a, 3b which are substantially radial and whose outer radial ends are connected by a loop head 3c. The inner radial ends of the branches 3a, 3b of the loops 3 are connected to the neighboring levers 2 by a curved or curved zone 4a, 4b. The loops 3 are made so that the branches 3a, 3b are separated by a slot 5, which opens radially inside in a central opening 6 and radially outside in an opening 7 formed by the head 3c. Between the various levers 2 and the loops 3 are also slots 8, 9, the shape of which is defined by the outer contour of the curved part or the contour of the levers and loops. As further shown in Figure 1, the levers 2 have an outer radial sector 2a, substantially rectangular, and a sector 2b, located more radially inward, narrowing in a wedge shape inward and connected to the loops 3 by the curved zones 4a, 4b.
Des nervures 10 sont estampées pour raidir les leviers 2 suivant leur longueur ou radialement, mais ne s'étendent que sur une partie de la longueur radiale des leviers 2. Les nervures 10 se terminent radialement à l'intérieur du contour extérieur des leviers 2. Ribs 10 are stamped to stiffen the levers 2 along their length or radially, but extend only over part of the radial length of the levers 2. The ribs 10 terminate radially inside the external contour of the levers 2.
Comme le montre la figure 2, les leviers 2 et les boucles 3 présentent une variation de niveau différente suivant le sens axial et - vus -suivant la circonférence, se situent à un niveau axial différent. Dans l'exemple de réalisation représenté, les boucles 3 sont plus plates que les leviers 2 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe 11. En d'autres termes, l'angle d'inclinaison des boucles 3 est inférieur à celui des leviers 2. As shown in Figure 2, the levers 2 and the loops 3 have a different level variation in the axial direction and - seen - following the circumference, are located at a different axial level. In the embodiment shown, the loops 3 are flatter than the levers 2 with respect to a plane perpendicular to the axis 11. In other words, the angle of inclination of the loops 3 is less than that of the levers 2.
La figure 2 illustre en outre l'action de la pièce 1 pour la manoeuvre d'un embrayage à friction. Par les leviers 2, elle prend radialement à l'extérieur appui en pivotement sur un carter 12 et un piston de manoeuvre 13, agissant sur les leviers 2, la retourne radialement à l'intérieur suivant le diamètre 12a. Une zone radiale intermédiaire 14 des leviers 2 charge alors un plateau de pression 15 d'embrayage. Figure 2 further illustrates the action of part 1 for the operation of a friction clutch. By the levers 2, it takes radially outside pivotally supported on a housing 12 and an operating piston 13, acting on the levers 2, returns it radially inside according to the diameter 12a. An intermediate radial zone 14 of the levers 2 then loads a clutch pressure plate 15.
Les boucles 3 sont reculées axialement par rapport aux zones 14 des leviers 2 chargeant le plateau de pression 15, de sorte qu'elles ne s'appliquent pas sur ce dernier et peuvent donc se déformer librement mime pendant la variation de conicité de la pièce élastique 1, c'est-à-dire pendant le retournement de ladite pièce. Le montage en pivotement de la pièce élastique 1 sur le carter 12 est obtenu comne suit : les extrémités extérieures des leviers 2 sont fixées axialement entre deux appuis de roulement 16, 17 solidaires- du carter 12. L'écartement des appuis de roulement 16, 17 est supérieur à l'épaisseur des boucles 3, de sorte que ces dernieres ne sont pas serrées entre lesdits appuis, mais peuvent simplement venir en contact avec un tel appui.La pièce élastique est toutefois réalisée normalement de façon que les boucles 3 occupent toujours, c'est-àdire meme pendant la variation de conicité de la pièce, une position intermédiaire entre les deux appuis de roulement 16, 17, ce qui permet d'assurer que les boucles ne viennent en contact avec aucun d'eux. Cela est également avantageux pour la pièce élastique, car la déformation des boucles 3 produite pendant la variation de conicité de ladite pièce 1 n'est pas affectée et par suite aucune contrainte supplémentaire n' apparaît dans ces boucles élastiques. The loops 3 are moved axially with respect to the zones 14 of the levers 2 loading the pressure plate 15, so that they do not apply to the latter and can therefore deform freely mime during the variation of taper of the elastic part 1, that is to say during the inversion of said part. The pivoting mounting of the elastic piece 1 on the casing 12 is obtained as follows: the outer ends of the levers 2 are fixed axially between two bearing supports 16, 17 integral with the casing 12. The spacing of the bearing supports 16, 17 is greater than the thickness of the loops 3, so that the latter are not clamped between said supports, but can simply come into contact with such a support. The elastic part is however produced normally so that the loops 3 always occupy , that is to say even during the variation of the taper of the part, an intermediate position between the two bearing supports 16, 17, which ensures that the loops do not come into contact with any of them. This is also advantageous for the elastic part, because the deformation of the loops 3 produced during the variation of taper of said part 1 is not affected and consequently no additional stress appears in these elastic loops.
Pour obtenir ce résultat, la pièce bombée 1 peut toutefois être réalisée aussi de façon que les boucles 3 se terminent radialement avant les appuis 16, 17, c'est-à-dire soient plus courtes que les leviers 2. To obtain this result, the curved part 1 can however also be produced so that the loops 3 end radially before the supports 16, 17, that is to say are shorter than the levers 2.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'thonine de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by the thonine of the art to the principle and to the devices which have just been described solely by way of nonlimiting examples, without departing from the scope of the invention.
Claims (12)
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