FR2585423A1 - Embrayage avec ressort belleville en porte-a-faux - Google Patents

Embrayage avec ressort belleville en porte-a-faux Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE D'UN EMBRAYAGE A DISQUE DE FRICTION QUI COMPREND UN VOLANT ET UN PLATEAU DE PRESSION, UN RESSORT A MEMBRANE DISPOSE POUR CHARGER LE PLATEAU, RESSORT DONT LA PARTIE INTERNE EST DISPOSEE POUR ENGAGER UN PALIER AXIALEMENT MOBILE DE DEGAGEMENT POUR EFFECTUER L'EMBRAYAGE ET LE DEBRAYAGE. SELON L'INVENTION, LA PARTIE EXTERNE 50 DU RESSORT A MEMBRANE 20 EST RIGIDEMENT SUPPORTEE PAR RAPPORT AU VOLANT 14 ET N'EST SOUMISE QU'A UNE DEFORMATION DUE A LA FLEXION PAR RAPPORT AU VOLANT LORS D'UN MOUVEMENT DU PALIER DE DEGAGEMENT 32. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A DES EMBRAYAGES A PLATEAU DE FRICTION AVEC RESSORTS BELLEVILLE.

Description

i La présente invention se rapporte généralement à des embrayages à
plateau de friction du type o sont incorporés des ressorts Belleville pour l'engagement de l'embrayage. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à des perfectionnements pour obteiir de plus grandes forces des ressorts en fonction inverse de la
dimension de l'embrayage.
Les embrayages à ressort Belleville et autres ressorts à membrane de l'art antérieur sont produits sous de nombreuses formes et styles. Cependant, la plupart de ces embrayages sont de nature complexe,; en particulier, en ce qui concerne la façon dont la partie externe du
ressort à membrane coopère avec le carter d'embrayage.
Par exemple, un sytème typique comprend un ressort à membrane qui est monté pivotant soit sur des rivets mobiles ou des bagues en fil métallique, qui à leur tour sont supportés par un carter d'embrayage. Un certain nombre d'organes de connexion, conçus pour permettre au pourtour externe du ressort à membrane de glisser ou de se déplacer vers l'avant et vers l'arrière relativement au carter, sont circonférentiellement espacés autour du carter pour former un système de connexion entre le
carter et le ressort à membrane.
De telles formes d'embrayages ne sont pas de la construction la plus efficace ou nécessairement la plus souhaitable d'embrayage, en particulier par le fait que pour des épaisseurs données de ressorts Belleville, les
diamètres de tels embrayages sont inutilement importants.
Ainsi, des ensembles d'embrayage plus petits, plus efficients et par conséquent plus efficaces pourraient
être utilisés pour produire les mêmes résultats.
L'invention révélée ici offre un embrayage à plateau de friction o est incorporé un ressort à membrane Belleville en porte-à-faux qui est monté rigidement relativement au volant de l'embrayage et qui n'est soumis qu'à une déformation de flexion relativement à lui. Dans une forme préférée, une partie axialement disposée de montage comprend un pourtour annulaire pour fixation directement au volant. Le ressort à membrane Belleville est une partie s'étendant radialement de la même structure, et est intégralement Joint à la partie de montage s'étendant axialement. Cela a pour résultat une modification de la courbe force-déformation d'un ressort Belleville traditionnel. Pour un diamètre donné, une plus grande force par unité de déformation est appliquée contre un plateau de pression que si le pourtour externe du ressort Belleville reste non retenu, comme dans des
systèmes à embrayage à ressort Belleville conventionnels.
Par suite, le diamètre de l'ensemble de l'embrayage et/ou les épaisseurs du ressort Belleville peuvent être réduits sans compromettre la capacité de charge. Un bénéfice supplémentaire réside dans le fait que l'embrayage a moins de pièces séparées et par conséquent est moins
coûteux à fabriquer.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure i est une vue en coupe transversale d'un embrayage "du type à traction" construction selon la présente invention, qui comprend un mode de réalisation préféré d'un ressort à membrane Belleville en porte-à-faux; - la figure 2 est une vue en plan, partiellement en coupe, de la partie de ressort à membrane montré sur la figure 1, faite suivant sa ligne
2-2;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'un embrayage "du type à poussée" construit selon la présente invention, qui comprend un autre mode de réalisation préféré d'un ressort Belleville en porte-à-faux; et - la figure 4 est une vue fragmentaire et en plan de la partie de ressort à membrane et du mécanisme d'engagement du plateau de pression du mode de
réalisation de l'embrayage de la figure 3.
En se référant initialement à la figure 1, un mode de réalisation préféré d'un embrayage à friction 10
est illustré généralement en section transversale.
L'embrayage 10 comprend un support 12 de ressort rigidement fixé à un volant 14 et rotatif avec le volant autour d'un axe d'un arbre d'entrée "a-a". Le support de ressort 12 est fixé au volant 14 par un certain nombre de boulons 16 qui sont placés circonférentiellement sur le bord périphérique externe ou pourtour annulaire 17 d'une partie de montage 18 sur le support 12. Le support 12, de préférence formé en un matériau d'acier à ressort, comprend la partie de montage 18 s'étendant axialement et une partie de ressort à membrane Belleville s'étendant radialement 20 qui lui est intégralement jointe à une
jonction définissant un coude 19 comme on peut le voir.
Les deux parties 18 et 20 sont à peu près à angle droit l'une relativement à l'autre en position embrayée du
support 12 représentée sur la figure 1.
Dans le mode de réalisation préféré représenté, et à titre d'exemple uniquement, la partie de ressort à membrane Belleville s'étendant radialement comprend un bord périphérique interne 22 axialement décalé. Le bord 22 est fixé à un manchon 24 de débrayage au moyen d'une patte 26 et d'une rondelle en cône 28. Deux bagues 30 à
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fermeture automatique sont utilisées pour fixer axialement la patte et la rondelle en cône sur le manchon 24. Un ensemble d'un palier de débrayage 32 à commande manuelle est déplacé axialement par cycle pour l'embrayage et le débrayage. L'ensemble 32 est rigidement couplé au manchon 24, qui, comme on l'a noté, engage le bord périphérique interne 22. Comme l'embrayage 10 de la figure 1 nécessite que l'ensemble de débrayage 32 tire le bord interne 22 au loin du plateau de pression 4 pour le débrayage, l'embrayage 10 est appelé embrayage "du type à traction". La partie de ressort à membrane Belleville 20 est sollicitée pour maintenir l'embrayage 10 en position normalement engagée, et l'ensemble de débrayage 32 est ainsi utilisé pour agir contre ou surmonter la force d'engagement du ressort Belleville pour effectuer le débrayage. La surface arrière 37 du plateau de pression 34 comprend un mamelon 36 de pivotement qui est de préférence une bague annulaire venant de matière placée symétriquement autour du plateau 34. En se réfèrant momentanément à la figure 2, la partie "Z" arrachée révèle une languette flexible d'entraînement 70 par laquelle le plateau de pression 34 et la partie de ressort 20 sont couplés par des moyens de fixation 72 et 74. Lorsque les forces d'actionnement sur l'ensemble de débrayage 32 sont supprimées, les forces Belleville sont libres de maintenir l'embrayage à la position normalement embrayée de la figure 1. Le mamelon reçoit une force normale imposée par la partie de ressort à membrane 20 s'étendant radialement et l'embrayage est effectué par compression, au moyen de la partie de ressort 20, d'un disque mené 38 entre le volant 14 et le
plateau de pression 34.
Au débrayage, le mouvement du palier de débrayage 32 vers la droite force le bord périphérique interne 22 de la partie de ressort à membrane 20 s'étendant radialement à se déplacer vers la droite, sollicitant ainsi la partie 20 s'étendant radialement hors de la position d'embrayage de la figure 1. Cette action libèrera suffisamment les forces de blocage pour
maintenir le disque mené 38 contre le volant 14.
Une caractéristique majeure qui distingue la présente invention par rapport aux embrayages à membrane de l'art antérieur réside dans le fait que la partie périphérique externe 50 du ressort à membrane Belleville du présent embrayage est rigidement fixée par rapport au volant 14. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, la partie de ressort à membrane 20 est intégralement en porte-à-faux relativement à la partie de montage 18 et par conséquent la partie externe efficace du ressort Belleville 20 est retenue relativement au volant, et n'est donc libre de se déformer relativement à lui qu'en mode de flexion. Les ressorts Belleville d'embrayage existants, par ailleurs, n'ont pas de pourtour externe totalement retenu et sont sujets à des composantes conventionnelles de déformation par déplacement et glissement relativement au carter/volant à chaque fois que le ressort Belleville est fléchi entre l'embrayage et le débrayage. La fixation rigide de la partie externe du système à ressort Belleville actuellement préféré donne lieu à un phénomène de "charge de poutre en porte-à-faux" o le mouvement de l'ensemble du palier de débrayage 32 sera efficace pour ne créer
qu'une déformation de flexion du ressort Belleville.
Ainsi, un mouvement vers la gauche et vers la droite de l'ensemble de débrayage 32 ne provoquera pas de glissement ou de déplacement du ressort Belleville et il ne se produira aucune déformation du ressort Belleville
hormis les déformations dues à la flexion.
Cette dernière déformation s'approche de celle d'une poutre totalement retenue à une extrémité et
chargée à une extrémité libre opposée.
Un bénéfice maJeur provient du fait qu'une force plus importante au rapport de déformation est réalisée par rapport à celle obtenue uniquement au moyen d'un système à ressort Belleville conventionnel, permettant ainsi l'utilisation réussie d'un diamètre plus petit de l'ensemble de l'embrayage. En même temps, cependant, il n'y a pas de perte d'efficacité par rapport à un système à embrayage Belleville conventionnel dont le
pourtour externe n'est pas retenu.
En se réfèrant maintenant aux figures 1 et 2, la partie de ressort à membrane Belleville s'étendant radialement 20 du support de ressort 12 comprend un certain nombre de doigts élastiques 40 qui s'étendent radialement vers l'intérieur. Les doigts élastiques 40 contiennent des extrémités 42 internes qui définissent les bords périphériques internes 22 ci-dessus notés (figure 1). Un certain nombre d'ouvertures 44 de réduction des efforts, qui sont symétriquement espacées (figure 2) sont placées de manière interdigitale relativement aux doigts 40 et les ouvertures 44 définissent les extrémités d'un nombre identique d'espaces symétriques 46, ces derniers définissant
l'intervalle entre les doigts individuels 40.
Ainsi, ceux qui sont compétents en la matière noteront que la partie de ressort à membrane 20 du support 12 (figure 1) est de construction Belleville "modifiée" au point que la partie externe ou bord périphérique 50 est retenue, et par conséquent n'est pas libre pour des déformations par déplacement en translation et glissement subies par des systèmes à
ressort Belleville conventionnels.
Comme on l'a précédemment noté, l'embrayage 10 représenté sur les figures 1 et 2 est un embrayage du "type à traction" o le bord interne 22 de la partie de ressort à membrane Belleville 20 est littéralement tiré au loin du plateau de pression 34 pour effectuer le débrayage. L'invention présentée est également appropriée pour une utilisation dans des embrayages du "type à poussée" o le bord interne du ressort Belleville est poussé vers le plateau de pression pour effectuer le débrayage. Ainsi, en se réfèrant aux figures 3 et 4, on peut y voir des vues fragmentaires d'une modification de l'embrayage 10, dans un système d'embrayage désigné en '. Dans l'embrayage 10', un ressort Belleville 20' en porte-à-faux comprend un certain nombre de pattes 60
de contact de plateau de pression qui sont circonféren-
tiellement espacées et placées radialement vers l'extérieur de la partie de montage 18'. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, trois ou quatre de ces pattes sont efficaces pour permettre un fonctionnement satisfaisant. Les pattes 60 se trouvent toutes dans le même plan que le ressort Belleville en porte-à-faux 20' et par conséquent se déplacent avec le ressort Belleville lors d'une déformation par le fonctionnement d'un ensemble de débrayage ou de dégagement (non représenté)
en engagement avec l'extrémité 22'.
Dans ce but, le plateau de pression 34' comprend une quantité identique de parties de contact 56 en extension qui font saillie radialement à travers des fentes 58 dans la partie de montage 18'. Chaque patte 60 contient une partie 62 s'étendant axialement qui est disposée pour engager les parties de contact en extension 56. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, les parties 62 présentent des contacts en lame de couteau 64, qui permettent une relation optimale d'engagement et de dégagement avec les parties de contact en extension 56 du plateau de pression. Bien que les embrayages 10 et 10' aient des parties de ressort à membrane Belleville qui sont sollicitées de façon à maintenir les embrayages respectifs en position normalement engagée, la partie de ressort 20 de l'embrayage 10 est sollicitée de façon que son extrémité 22 soit normalement chargée vers le plateau de pression 34 tandis que la partie de ressort à membrane ' de l'embrayage 10' est sollicitée de façon que son extrémité 22' soit normalement chargée au loin du plateau de pression 34'. A tous les autres points de vue, l'embrayage 10' du système "type à poussée" est analogue au dispositif présenté dans l'embrayage 10 du type à traction des figures i et 2, en particulier en ce qui concerne le fonctionnement de la partie de ressort à
membrane Belleville en porte-à-faux.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Ensemble d'embrayage à plateau de friction comprenant un volant et un plateau de pression, un ressort à membrane disposé pour charger ledit plateau de pression, ledit ressort à membrane comprenant des parties périphériques interne et externe, ladite partie interne étant disposée pour engager un palier axialement mobile de dégagement pour effectuer l'embrayage et le débrayage; caractérisé en ce que la partie externe (50) dudit ressort à membrane (20) est rigidement supportée par rapport audit volant (14), et n'est soumise qu'à une déformation due à la flexion par rapport audit volant
lors d'un mouvement dudit palier de dégagement (32).
2. Ensemble d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation du ressort à membrane (20) précité relativement au volant (14) précité est celle d'une poutre en porte-à-faux à une extrémité et
chargée à son extrémité libre opposée.
3. Ensemble d'embrayage à plateau de friction du type comprenant un volant, un plateau de pression, un disque mené placé entre ledit volant et ledit plateau de pression et adapté à un engagement sélectif de friction dudit volant, un ressort à membrane Belleville s'étendant radialement ayant des parties périphériques externe et interne, ledit embrayage comprenant de plus un palier de dégagement en engagement constant avec ladite partie périphérique interne, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une partie de montage intégralement jointe audit ressort à membrane (20) à ladite partie périphérique externe, ladite partie de montage étant rigidement fixée audit volant, ladite partie de montage (18) comprenant une partie s'étendant axialement fixée à ladite partie périphérique externe, pour qu'ainsi ledit ressort à membrane Belleville soit en porte-à-faux relativement à ladite partie de montage, et ne soit soumis qu'à une déformation due à la flexion pour effectuer l'embrayage et le débrayage lors d'un mouvement axial dudit palier de dégagement.
4. Ensemble d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embrayage est un embrayage du type à traction et en ce que le plateau de pression (34) comprend un mamelon fixe (36) qui fait saillie axialement d'une surface arrière dudit plateau de pression, ledit mamelon formant un point de pivot pouvant venir en
engagement avec ledit ressort à membrane.
5. Ensemble d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de ressort à membrane (20) a une courbe de la force à la déformation
caractéristique de celle d'un ressort Belleville.
6. Ensemble d'embrayage selon la revendication , caractérisé en ce que le point de pivot précité comprend une bague annulaire placée symétriquement autour
de la surface arrière du plateau de pression.
7. Ensemble d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ressort à membrane comprend un certain nombre de doigts flexibles (40) s'étendant radialement vers l'intérieur, les extrémités individuelles desdits doigts étant chacune disposée pour
un engagement avec le palier de dégagement.
8. Ensemble d'embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le partie de montage (18) et le ressort à membrane (20) s'étendant radialement intégralement joint sont généralement disposés à angle
droit l'un relativement à l'autre en position embrayée.
9. Ensemble d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les doigts de la partie de ressort à membrane s'étendant radialement comprennent des extrémités qui sont axialement décalées par rapport au
corps desdits doigts (40).
10. Ensemble d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une languette flexible d'entraînement (70) et en ce que le ressort à membrane et le plateau de pression sont connectés par ladite languette d'entraînement.
11. Ensemble d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit embrayage-est du type à poussée et comprend de plus un certain nombre de fentes (58) circonférentiellement espacées dans la partie de montage précitée, un certain nombre de parties de contact (56) en extension du plateau de pression, s'étendant radialement à travers lesdites fentes et un certain nombre de pattes (60) de contact du plateau de pression s'étendant radialement vers l'extérieur dudit ressort à membrane pour un engagement et un dégagement sélectifs desdites parties en extension par ledit mouvement axial
dudit palier de dégagement.
12. Ensemble d'embrayage selon la revendication 11 o les pattes (60) précitées comprennent des parties (62) s'étendant axialement qui sont disposées pour un contact direct avec les parties de contact en extension
du plateau de pression.
13. Ensemble d'embrayage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les parties des pattes précitées s'étendant axialement comprennent des contacts
en lame de couteau (64).
14. Ensemble d'embrayage à plateau de friction du type comprenant un volant, un plateau de pression, un disque mené placé entre ledit volant et ledit plateau de pression, un palier de dégagement axialement mobile et disposé pour effectuer l'engagement sélectif de friction dudit disque mené avec ledit volant, un ressort à membrane ayant sa partie périphérique externe fixée audit volant et sa partie périphérique interne en engagement constant avec ledit palier de dégagement, caractérisé en ce qu'il comprend une partie de montage s'étendant axialement, ladite partie de montage et ledit ressort étant intégralement joints l'un à l'autre, ladite partie de montage comprenant un moyen pour fixation au volant (14), ledit ressort à membrane (20) s'étendant radialement comprenant un ressort Belleville en porte-à-faux qui est disposé pour effectuer l'embrayage et le débrayage, la partie circonférentielle externe dudit ressort étant rigidement supportée par rapport audit volant, et n'étant soumise qu'à une déformation due à la flexion par rapport audit volant lors d'un mouvement
axial dudit palier de dégagement (32).
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