FR2602560A1 - Unite d'embrayage, et applications notamment friction d'embrayage, embrayage et organe d'accouplement hydraulique comportant une telle unite, en particulier pour vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
IL S'AGIT D'ETABLIR UNE LIAISON DEBRAYABLE ENTRE DEUX PARTIES COAXIALES A, B MONTEES ROTATIVES L'UNE PAR RAPPORT A L'AUTRE. SUIVANT L'INVENTION, L'UNITE D'EMBRAYAGE MISE EN OEUVRE A CET EFFET COMPORTE UNE PREMIERE PISTE 17, QUI, SOLIDAIRE EN ROTATION DE L'UNE DESDITES PARTIES A, B, S'ETEND CIRCULAIREMENT AUTOUR DE L'AXE DE L'ENSEMBLE, ET, PORTEE PAR L'AUTRE DESDITES PARTIES A, B, EN PRENANT APPUI SUR UNE DEUXIEME PISTE 18 APPARTENANT A CELLE-CI, AU MOINS UNE CAME 20, QUI EST APTE A COOPERER EN COINCEMENT AVEC LA PISTE 17, AVEC GLOBALEMENT RADIALEMENT, POUR L'UN AU MOINS DES ELEMENTS QUE CONSTITUENT LESDITES PISTES 17 ET 18 ET LADITE CAME 20, UNE CAPACITE DE DEFORMATION ELASTIQUE. APPLICATION, NOTAMMENT, AUX EMBRAYAGES POUR VEHICULES AUTOMOBILES.
Description
Unité d'embrayage, et applications, notamment friction d'embrayage,
embrayage et organe d'accouplement hydraulique comportant une telle unité, en particulier pour véhicule automobile" La présente invention concerne d'une manière générale les embrayages, c'est-à-dire les dispositifs mécaniques à mettre en oeuvre entre deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre pour assurer à la demande soit une liaison en rotation entre ces deux parties
soit une coupure entre celles-ci.
Elle vise plus particulièrement, mais non nécessairement exclusivement, le cas de l'équipement des
véhicules automobiles.
Il peut s'agir aussi bien, dans un tel cas, d'un embrayage proprement dit, c'est-à-dire du dispositif-à interposer entre l'arbre de sortie du moteur et les arbres de roue lorsque la transmission correspondante est une transmission mécanique, que d'une simple unité d'embrayage 15 du type de celles qui, lorsque cette transmission est une transmission hydraulique, sont mises en oeuvre au sein de l'organe d'accouplement hydraulique correspondant pour assurer, par exemple, à certains régimes de transmission, une prise directe entre les arbres concernés, mettant hors 20 circuit un tel organe d'accouplement hydraulique, ou une liaison directe entre le carter de celui-ci et sa roue de turbine. S'agissant d'un embrayage proprement dit pour transmission mécanique, un tel embrayage comporte, globalement, ainsi qu'on le sait, un premier plateau, ou plateau de réaction, qui est destiné à être solidarisé en rotation à un premier arbre, en général un arbre menant, et en pratique l'arbre de sortie du moteur dans le cas de l'équipement d'un véhicule automobile, une friction d'embrayage, à disque de friction et moyeu, destinée à être solidarisée en rotation, par ledit moyeu, à un deuxième arbre, en général un arbre mené, et en pratique l'arbre d'entrée de la boite de vitesses dans le cas d'un tel équipement, un couvercle qui est solidaire en rotation du plateau de réaction, un deuxième plateau, ou plateau de pression, et des moyens élastiques à action axiale qui, prenant appui sur le couvercle, sont aptes à solliciter le plateau de pression en direction du plateau de réaction, pour serrage du disque de friction de la friction
d'embrayage et ainsi engagement de l'ensemble.
Au sein d'un tel embrayage, c'est. en pratique le disque de friction de la friction d'embrayage qui constitue l'unité d'embrayage proprement dite, la transmission de couple entre l'arbre menant et l'arbre mené se faisant, par
frottement, par l'intermédiaire de ce disque de friction, et, plus précisément, des garnitures de frottement qu'il 15 présente à cet effet.
Le plus souvent un embrayage ne comporte ainsi qu'une seule unité d'embrayage, et, par construction, il est fait en sorte que, abstraction faite des conditions transitoires présidant à un engagement ou à un dégagement, aucun glissement n'intervienne jamais au niveau de celle-ci, le couple maximal qu'elle est susceptible de transmettre sans glissement étant à cet effet choisi volontairement supérieur, avec un coefficient de sécurité raisonnable, au
couple moteur maximal.
Le plus souvent, également, cet embrayage est mis à profit ppour assurer une filtration des vibrations susceptibles de prendre naissance tout au long de la chaîne cinématique que constitue la transmission sur laquelle il
est inséré.
En pratique, il est prévu, pour ce faire, d'y mettre
en oeuvre un dispositif amortisseur de torsion.
Le plus souvent, ce dispositif amortisseur de torsion est incorporé à la friction d'embrayage, entre son disque de
friction et son moyeu.
Mais, en variante, ou en complément, il a déjà été également proposé d'incorporer au plateau de réaction un tel
dispositif amortisseur de torsion.
Quoi qu'il en soit, un tel dispositif amortisseur de torsion met usuellement en oeuvre, à ce jour, entre deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, d'une part, des moyens élastiques à action circonférentielle, et, d'autre part, pour l'amortissement
recherché, des moyens de frottement.
Cette disposition a donné et donne encore
satisfaction, au moins pour certaines applications.
Elle présente cependant des inconvénients, qui sont 10 les suivants.
Tout d'abord, elle est quasi inévitablement
génératrice de bruits.
Il y a notamment les bruits dits bruits de point mort, c'est-à-dire les bruits qui, boîte de vitesses au point mort, sont dus à un entrechoquement des pignons d'une telle boite de vitesses sous la sollicitation des irrégularités cycliques du moteur et des oscillations angulaires qui en résultent pour les parties constitutives
du dispositif amortisseur de torsion mis en oeuvre.
Il y a également les bruits dits bruits de "klunk", c'est-à-dire les bruits qui interviennent, eux, lorsque le conducteur du véhicule relâche, par exemple, plus ou moins brusquement, l'action d'enfoncement qu'il exerçait préalablement sur l'accélérateur de celui-ci, le fonctionnement de l'ensemble passant alors du type dit Zen tirage",- suivant lequel le couple moteur l'emporte sur le couple résistant, au fonctionnement du type dit "en rétro",
correspondant à un régime inverse du précédent.
En effet, les moyens élastiques à action circonférentielle que comporte le dispositif amortisseur de torsion mis en oeuvre étant très rapidement saturés, il en résulte, à chaque fois, un basculement quasi instantané, et donc bruyant, de l'une des parties constitutives de ce dispositif amortisseur par rapport à l'autre, ce basculement 35 correspondant à un changement d'appui relatif, d'un sens circonférentiel à l'autre, entre lesdites parties, le débattement angulaire relatif entre celles-ci étant inévitablement limité, avec, à chaque fois, un rattrapage des jeux mécaniques existant en aval dans la transmission concernée, et, notamment, dans le pont que comporte
usuellement celle-ci.
Ce bruit de "klunk", qui se produit également lorsqu'une nouvelle action d'enfoncement est exercée sur l'accélérateur, est particulièrement sensible lorsque la conduite du véhicule est du type "conduite en file", c'est-à-dire lorsque, comme cela peut se produire par exemple en circulation urbaine, la vitesse de ce véhicule est faible, et par exemple proche du régime normal de ralenti du moteur, et que, conjointement, le couple demandé à ce dernier est également faible, les moteurs équipant actuellement certains véhicules étant effectivement conçus 15 de manière à pouvoir accepter de telles conditions de
fonctionnement pour en minimiser la consommation.
En outre, il peut s'accompagner d'un basculement, qui, transmis au moteur, et, par celui-ci, à la caisse du véhicule concerné, peut être à l'origine, pour cette caisse, 20 notamment lorsque le moteur est établi transversalement par rapport à celle-ci, d'un mouvement d'oscillations, communément dit mouvement de "pilonnement", qui est à l'image de celui dont sont alors l'objet les deux parties constitutives du dispositif amortisseur de torsion concerné, 25 et qui est susceptible d'être désagréablement ressenti par
le conducteur d'un tel véhicule.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de minimiser, sinon
annuler, ces inconvénients.
De manière plus précise, et cependant sous sa forme la plus générale, elle a tout d'abord pour objet une unité d'embrayage qui, pour une liaison en rotation débrayable entre deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, est d'une manière générale caractérisée 35 en ce qu'elle comporte une première piste, qui, solidaire en rotation d'une desdites parties, s'étend circulairement autour de l'axe de l'ensemble, et, portée par l'autre desdites parties, en prenant appui sur une deuxième piste appartenant à celle-ci, au moins une came, dite ci-après par simple commodité came d'auto-serrage, qui est apte à coopérer en coincement avec ladite première piste, avec, globalement radialement, pour l'un au moins des éléments que constituent lesdites pistes et ladite came d'auto-serrage,
une capacité de déformation élastique.
En pratique, une pluralité de cames d'auto-serrage
sont prévues, en étant convenablement réparties 10 circulairement autour de l'axe de l'ensemble.
Par exemple, suivant une forme particulière de réalisation, une telle came d'auto-serrage est constituée par un galet, qui, monté rotatif de manière excentrée autour d'un axe constituant la deuxième piste, c'est-à- dire celle 15 sur laquelle il prend appui, est apte à porter par sa bande de roulement contre la première piste, c'est-à-dire celle
avec laquelle il doit coopérer en coincement.
Quoi qu'il en soit, la disposition suivant
l'invention fait intervenir un coincement, ce coincement 20 étant consécutif à un glissement.
Il en résulte, notamment, une suppression quasi
totale des bruits de point mort.
En effet, au point mort, il n'y a en pratique aucun
entraînement l'une par rapport à l'autre des deux parties 25 constitutives de l'unité d'embrayage suivant l'invention.
Il en est d'autant plus ainsi que, suivant une mise en oeuvre particulière de l'invention, les cames d'auto-serrage nécessaires à un tel entraînement en rotation se trouvent, au repos, radialement à distance de la piste 30 avec laquelle elles doivent coopérer en coincement pour assurer celui-ci, lesdites cames d'auto-serrage ne venant en contact de cette piste que sous la sollicitation de. la force centrifuge lorsque la vitesse de rotation de l'ensemble est suffisante. La disposition suivant l'invention permet également une minimisation, sinon une totale suppression, des bruits
de "klunk" et du mouvement de "pilonnement".
En effet, lors d'une inversion de couple, il n'y a plus le développement d'une succession d'oscillations entre les deux parties rotatives concernées, celles constitutives de l'unité d'embrayage suivant l'invention, mais, simplement, au pire, l'établissement d'une demioscillation,
avec un allongement sensible de la période correspondante.
Il en est d'autant plus ainsi que, aucune limitation n'existant pour le débattement angulaire entre ces deux parties rotatives, ce débattement angulaire peut en pratique s'étendre sur une fraction notable de la circonférence,
voire même sur un ou plusieurs tours, et que le rattrapage des jeux mécaniques dans la transmission concernée se fait dès lors au sein même de l'unité suivant l'invention et non 15 pas en aval de celle-ci.
Une unité d'embrayage suivant l'invention peut intervenir isolément, par exemple au sein d'un organe d'accouplement hydraulique, lorsque la transmission
concernée est une transmission hydraulique.
Mais elle peut également intervenir au sein d'un embrayage du type de ceux à insérer sur une transmission mécanique. La présente invention a encore pour objet un
embrayage comportant ainsi une telle unité d'embrayage à 25 came(s) d'auto-serrage.
Par exemple, cette unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage peut appartenir à sa friction d'embrayage, en intervenant entre le moyeu et le disque de friction de celle-ci. En variante elle peut appartenir à son plateau de réaction, ledit plateau de réaction étant alors formé de deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, avec intervention entre celles-ci de l'unité
d'embrayage à came(s) d'auto-serrage mise en oeuvre.
Quoi qu'il en soit, et suivant une caractéristique de l'invention, l'embrayage ainsi équipé comporte alors en série deux unités d'embrayage, à savoir l'unité d'embrayage que constitue de manière classique le disque de friction de sa friction d'embrayage, et l'unité d'embrayage à came(s)
d'auto-serrage suivant l'invention.
Bien entendu, l'intervention en entraînement positif du coincement caractéristique de l'invention est fonction du couple. En pratique, et comme déjà souligné ci-dessus, cet entraînement positif peut en fait n'intervenir qu'après un débattement angulaire important entre les deux parties 10 rotatives concernées, ce débattement angulaire pouvant s'étendre sur une fraction notable de la circonférence,
voire même sur un ou plusieurs tours.
Il en résulte, globalement, un démarrage plus progressif. Enfin, la présente invention a encore pour objet un organe d'accouplement hydraulique caractérisé lui aussi.en ce qu'il comporte une unité d'embrayage à camne(s) d'auto-serrage suivant l'invention, soit qu'il s'agisse d'assurer une prise directe entre son carter et un moyeu, soit qu'il s'agisse d'assurer une solidarisation en rotation
de ce carter avec sa roue de turbine.
Les objets, caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va
suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins 25 schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en élévation d'une friction d'embrayage mettant en oeuvre une unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage suivant l'invention; la figure 2 est, suivant la ligne II-II de la figure 30 1, une vue en coupe axiale de cette friction d'embrayage; la figure 3 est une vue schématique qui, sur la base de celle de la figure 1, illustre le fonctionnement de l'unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage suivant l'invention; la figure 4 est une demi-vue en coupe axiale analogue à celle de la figure 2, pour une variante de réalisation; la figure 5 est, suivant la ligne brisée V-V de la figure 4, une vue partielle en élévation-coupe transversale de cette variante de réalisation, pour la configuration de repos de l'unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage qu'elle comporte; la figure 6 est une vue partielle analogue à celle de la figure 5, pour une configuration de service de cette unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage; la figure 7 est une vue partielle en coupe axiale d'un embrayage mettant en oeuvre une unité d'embrayage à 10 came(s) d'auto-serrage suivant l'invention; la figure 8 est, suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7, une vue partielle en élévation-coupe transversale de cet embrayage, pour la configuration de repos de l'unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage qu'il comporte; la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 8, pour une configuration de service de cette unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage; les figures 10, 11 sont, chacune respectivement, des vues partielles analogues à celles des figures 7, 8, pour 20 une variante de réalisation; la figure 12 est une vue partielle en coupe axiale d'un organe d'accouplement hydraulique mettant en oeuvre une unité d'embrayage à came(s) d'auto-serrage suivant l'invention; la figure 13 est, suivant la ligne XIII-XIII de la figure 12, une vue partielle en élévation-coupe transversale de cet organe d'accouplement hydraulique; les figures 14, 15 sont, pour une variante de
réalisation, des vues partielles analogues, chacune 30 respectivement, à celles des figures 12, 13.
Les figures I à 6 illustrent, à titre d'exemple,
l'application de l'invention à une friction d'embrayage 10.
Globalement, une telle friction d'embrayage 10
comporte deux parties coaxiales A, B, l'une axiale, l'autre 35 périphérique, montées rotatives l'une par rapport à l'autre.
La partie axiale A comporte, axialement, un moyeu 11, qui, par un' montage à cannelures-par exemple, tel que représenté, est adapté à une solidarisation en rotation de l'ensemble à un arbre, en général un arbre mené, non représenté. La partie périphérique B comporte, périphériquement, 5 un disque de friction 12, qui est lui-même formé d'un voile annulaire 13, circulairement continu ou fractionné en pales distinctes, et de deux garnitures de frottement 14 disposées chacune respectivement de part et d'autre de ce voile 13 en étant convenablement liées en rotation à celuici, soit avec 10 une capacité élastique. de déplacement axial par rapport à ce voile 13, soit, tel que représenté, sans une telle capacité de déplacement axial, et par lequel, par serrage entre deux plateaux, ainsi qu'il sera plus complètement décrit ultérieurement, l'ensemble est adapté à être solidarisé en 15 rotation, par frottement, à un deuxième arbre, en pratique
un arbre menant, également non représenté.
Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes, et ne faisant pas partie en soi de la présente invention,
elles ne seront pas décrites plus en détail ici.
Suivant l'invention, il est prévu, entre les parties A, B ainsi constitutives d'une telle friction d'embrayage , et donc entre le moyeu 11 et le disque de friction 12 de
celle-ci, une unité d'embrayage 15.
Cette unité d'embrayage 15, qui intervient donc entre 25 deux parties coaxiales A, B montées rotatives l'une par rapport à l'autre, pour liaison en rotation débrayable entre celles-ci, est, suivant l'invention, caractérisée d'une manière générale en ce qu'elle comporte une première piste 17, qui, solidaire en rotation d'une desdites parties, en 30 pratique la partie périphérique B, s'étend circulairement autour de l'axe de l'ensemble, et, portée par l'autre desdites parties, et donc la partie axiale A; en prenant appui sur une deuxième piste 18 appartenant à celleci, au moins une came 20, dite ici par simple commodité came d'autoserrage, qui est apte à coopérer en coincement avec ladite première piste 17, avec, globalement radialement, pour l'un au moins des éléments que constituent lesdites pistes 17 et 18 et ladite came d'auto-serrage 20, une
capacité de déformation élastique.
En pratique, l'unité d'embrayage 15 comporte, réparties circulairement autour de l'axe de l'ensemble, une pluralité de cames d'auto-serrage 20. Dans les formes de réalisation représentées sur les figures 1 à 6, six cames d'auto-serrage 20, régulièrement
réparties circulairement, sont ainsi prévues.
Dans la forme de réalisation plus particulièrement 10 représentée sur les figures I à 3, chacune des cames d'auto-serrage 20 mises en oeuvre est constituée par un galet cylindrique qui, monté rotatif, de manière excentrée, autour d'un axe 21 constituant, par sa périphérie externe, la piste 18 sur laquelle il prend appui, est apte à porter, 15 par sa bande de roulement 22, contre la piste 17 avec
laquelle il doit coopérer en coincement.
L'axe 21 portant ainsi le galet constituant chacune des cames d'autoserrage 20 est lui-même porté par au moins un bras élastiquement déformable radialement 23, ce dont il 20 résulte une capacité radiale de déformation élastique pour
la piste 18 que constitue un tel axe 21.
En pratique, cet axe 21 s'étend, parallèlement à l'axe de l'ensemble, entre deux bras élastiquement déformables radialement 23, 23', et ceux-ci appartiennent 25 chacun respectivement à deux flasques 24, 24', qui s'étendent transversalement par rapport audit axe de l'ensemble, et dans lesquels les bras élastiquement déformables radialement sont chacun respectivement découpés
d'un seul tenant.
En pratique, ces bras élastiquement déformables radialement 23, 23' s'étendent globalement circonférentiellement en porte-à-faux à partir d'une zone d"ancrage par laquelle ils s'enracinent aux flasques 24, 24' auxquels ils appartiennent, en étant tous dirigés circonférentiellement dans le même sens, et lesdits flasques 24, 24' sont solidarisés en rotation, par des rivets 25, au moyeu 11 de la partie axiale A, ledit moyeu 11 présentant
radialement en saillie à cet effet une bride annulaire 26.
Bien entendu, d'un flasque 24, 24' à l'autre, les bras élastiquement déformables radialement 23, 23' portant un même axe 21 sont axialement en correspondance l'un avec l'autre. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 3, le disque de friction 12 de la partie périphérique B est porté par une virole cylindrique 28, qui entoure l'ensemble des galets formant les cames d'auto-serrage 20, en formant, par sa surface intérieure, la piste 17 avec laquelle celles-ci sont destinées à coopérer en coincement, et qui, pour le maintien axial dudit disque
de friction 12, est caléeaxialement sur lesdits galets.
Pour ce faire, cette virole 28 présente, à l'une de 15 ses extrémités, radialement en saillie en direction de l'axe de l'ensemble, un bord tombé 29, et, à l'autre de ses extrémités, elle se prolonge, axialement, de place en place, par des pattes 30, qui, pour la fixation du disque de friction 12, traversent le voile 13 de celui-ci, à la faveur 20 d'ouvertures prévues à cet effet dans ce voile, et qui, au-delà de ce dernier, sont par exemple convenablement matées ou serties, en sorte que la partie dudit voile 13 qui s'étend radialement en direction de l'axe de l'ensemble au-delà desdites pattes 30 forme, avec le bord tombé 29 précédent, une chape encadrant latéralement, et de part et
d'autre, les galets constituant les cames d'auto-serrage 20.
De préférence, et tel que représenté, le voile 13 du disque de friction 12 est en pratique coudé, de manière à ce que, dans sa partie courante, celle portant les garnitures 30 de frottement 14, il s'étende sensiblement suivant le plan transversal médian des galets constituant les cames
d'auto-serrage 20.
En pratique, dans la forme de réalisation représentée
sur les figures 1 à 3, la virole 28 est en matériaU rigide, 35 acier par exemple.
Il peut en être de même des galets constituant les
cames d'auto-serrage 20.
Dans ce cas, la seule capacité de déformation élastique au sein de l'unité d'embrayage 15 suivant l'invention est due, comme mentionné ci- dessus, aux bras élastiquement déformables radialement 23, 23' portant les axes 21 de ces galets. Mais, en variante, ces derniers peuvent aussi
présenter une certaine capacité élastique.
Ils peuvent également être réalisés en un matériau du
type de ceux usuellement mis en oeuvre pour la réalisation 10 de garnitures de frottement.
Quoi qu'il en soit, par construction, et sous la sollicitation des bras élastiquement déformables 23, 23' qui les portent, les galets constituant les cames d'auto-serrage sont, au repos, au contact, par une génératrice de leur 15 bande de roulement 22, de la piste 17 formée par la surface interne de la virole 28 appartenant à la partie périphérique B. Soit R le rayon de cette piste 17, et soit C son
centre, figure 3.
Soit, également, 0, sur cette figure 3, le centre de l'axe 21 d'un quelconque des galets constituant les cames
d'auto-serrage 20, choisi à titre d'exemple.
Au repos, les points C et O sont alignés avec le point de contact D de ce galet avec la piste 17, et le point 25 O se trouve sur une circonférence de rayon maximal R', la partie excentrée des galets formant les cames d'auto-serrage s'étendant alors en direction de l'axe de l'ensemble à
compter d'un tel point 0.
On supposera que, en fonctionnement, et comme il est 30 usuel, la partie périphérique B de la friction-d'embrayage
concernée forme la partie menante de celle-ci.
En pratique, elle tourne alors dans le même sens circonférentiel que celui suivant lequel s'étendent les bras élastiquement déformables radialement 23, 23' de la partie 35 axiale A, tel que schématisé par la flèche F sur les figures
1 et 3.
Par frottement, la virole 28 appartenant à la partie périphérique B tend à entraîner les galets constituant les
cames d'auto-serrage 20.
Elle en provoque donc une rotation autour de leur axe
21, suivant la flèche F' de la figure 3.
Il résulte de cette rotation que le centre O d'un tel axe 21 se rapproche du centre C de la piste 17, les bras élastiquement déformables radialement 23, 23' qui le portent se déformant élastiquement radialement en conséquence en
direction de l'axe de l'ensemble.
Conjointement, le centre O d'un tel axe 21 se décale vers l'aval par rapport à la droite CD, et les points OCD, devenus en fait O1CD1, pour une première position, explicitée ci-après, ou 02CD2, pour une deuxième position
également explicitée ci-après, forment dès lors un triangle 15 t.
Soit d1 ou d2, l'angle formé par les côtés 01D1 -ou O2D2, d'une part, et CD1 ou CD2, d'autre part, de ce triangle t, au contact, avec la piste 17, des galets formant
les cames d'auto-serrage 20.
Dans un premier temps, il y a un simple roulement, sans glissement, de ces galets sur la piste 17, sous une charge radiale qui va croissante, à raison de la déformation élastique croissante des bras élastiquement déformables
radialement 23, 23' correspondants.
L'entrainement, par la partie périphérique B, de la partie axiale A portant les galets formant les cames d'auto-serrage 20 résulte donc du couple de frottement de roulement se développant alors entre les galets et la virole 28, et auquel s'ajoute le couple de frottement de glissement 30 se développant corollairement entre lesdits galets et les axes 21 qui les portent, puisqu'ils tournent autour de ceux-ci. En pratique, cette première phase, ou phase de roulement peut s'étendre sur une plage angulaire relativement importante, c'est-à-dire correspondre à un débattement angulaire relativement important, de l'ordre de plus ou moins 12' par exemple, entre les parties A, B
constitutives de la friction d'embrayage 10 concernée.
Conjointement, le couple transmis d'une de ses
parties à l'autre reste faible.
S'agissant de l'équipement d'un véhicule automobile, il en résulte avantageusement une quasi disparition des
bruits de point mort.
Lors d'une inversion de couple, il en résulte également une disparition des bruits de "klunk", le rattrapage des jeux de la transmission à l'origine de ces 10 bruits pouvant alors se faire au sein même de la friction d'embrayage, et non pas en aval de celle-ci comme cela est
le cas habituellement.
Au cours de cette première phase de roulement, l'écart entre le centre O de l'axe 21 des galets constituant 15 les cames d'auto-serrage 20 et la droite CD correspondante, qui est d'abord croissant, peut ensuite venir à décroître, ce centre O tendant alors à nouveau à s'aligner avec les points CD, pour une orientation radiale de l'excentricité de ces galets inverse de son orientation initiale, la partie 20 excentrée de ces galets s'étendant alors en direction opposée à l'axe de l'ensemble à compter d'un tel centre O. Mais, en toute hypothèse, et par construction, la
distance entre ce centre 0 et la piste 17 croit continûment, le coincement recherché intervenant en pratique avant un tel 25 réalignement du centre O avec les points CD.
Pour une position 01 du centre 0, au frottement de roulement au point D1 correspondant s'ajoute un frottement
de glissement.
Commence dès lors une deuxième phase, de glissement-roulement, entre la virole 28 et les galets constituant les cames d'auto-serrage 20, au cours de laquelle le frottement de contact croit et donc aussi le couple transmis de la partie périphérique B à la partie axiale A. Cette deuxième phase de glissement-roulement se poursuit jusqu'à ce que se produise le coincement recherché entre les galets constituant les cames d'autoserrage 20 et
la piste 17 formée par la surface interne de la virole 28.
Le centre O, en fait 0 2, des axes 21 de ces galets,
se trouve alors sur une circonférence de rayon minimal R'2.
Dans ce qui précède, il a été supposé que le fonctionnement était un fonctionnement "en tirage", le
couple moteur l'emportant sur le couple résistant. Pour un fonctionnement 'en rétro", le couple résistant l'emportant sur le
couple moteur, il se développe
simplement un processus inverse.
Dans ce qui précède, seuls sont élastiquement déformables radialement, en vue du processus de coincement recherché, les bras 23, 23' portant les axes 21 des galets constituant les cames d'auto-serrage 20, et donc la "piste" 18 sur laquelle prennent appui ces cames d'auto-serrage 20, 15 cette piste 18 étant constituée par la surface périphérique
des axes 21 en question.
Mais un même processus de coincement peut être obtenu si, en substitution à cette capacité de déformation élastique des bras élastiquement déformables radialement 23, 20 23', et/ou en complément à celle-ci, les galets constituant les cames d'auto-serrage 20 sont eux aussi élastiquement déformables radialement, soit que leur bande de roulement 22 soit par elle-même en matériau élastique, soit que, cette bande de roulement 22 étant en matériau rigide, il soit interposé une garniture en matériau élastique entre elle et l'axe 21 correspondant, et/ou si la piste 17 avec laquelle ces galets doivent coopérer en coincement est elle- même élastiquement déformable radialement, soit que cette piste 17 soit formée par une virole 28 en matériau élastique, soit 30 que, cette virole 28 étant, comme décrit ci-dessus, en matériau rigide, elle soit reliée à la partie périphérique B qui la porte par des moyens élastiques, et pa exemple par des bras élastiquement déformables radialement du type des
bras élastiquement déformables radialement 23, 23'.
En bref, il suffit que l'un au moins des côtés du triangle que sont susceptibles de former entre eux le centre C de la piste 17, le centre 0 de l'axe 21 des galets constituant les cames d'auto-serrage 20, et le point de contact D d'un tel galet avec une telle piste 17, soit
élastiquement déformable.
Par exemple, dans la variante de réalisation représentée sur les figures A à 6, les cames d'auto-serrage 20 sont constituées par des galets dont la périphérie, celle par laquelle ils sont destinés à coopérer en coincement avec la piste 17, est munie d'un revêtement en matériau élastique 35. En pratique, dans cette variante de réalisation, les cames d'auto-serrage 20 appartiennent alors à la partie périphérique B de la friction d'embrayage 10 concernée, celle comportant également le disque de friction 12, ledit disque de friction 12 étant rapporté sur un flasque 36, qui, 15 par l'intermédiaire d'un palier 37, est monté librement pivotant autour du moyeu 11, et qui porte, axialement, des axes 38 sur lesquels, chacune respectivement, lesdites cames d'auto-serrage 20 sont, par une boutonnière 39, montées
coulissantes et pivotantes.
Conjointement, dans cette variante de réalisation, la virole 28 dont la surface interne forme la piste 17 appartient à la partie axiale A de la friction d'embrayage 10 concernée, cette virole 28 étant portée par un flasque transversal 40, qui s'étend de l'autre côté des cames d'autoserrage 20 par rapport au flasque 36 précédent, et qui, lui, est solidaire en rotation du moyeu 11, en étant
convenablement rapporté à cet effet sur celui-ci.
Enfin, dans cette forme de réalisation, les cames d'auto-serrage 20 sont soumises à des moyens élastiques de 30 rappel qui, pour la position de repos de l'ensemble, les maintiennent à l'écart de la piste 17 avec laquelle elles
doivent coopérer en coincement.
En pratique, dans la forme de réalisation représentée, il s'agit d'un anneau élastiquement déformable 35 radialement 42 sur lequel les cames d'auto-serrage 20 sont chacune crochetées par un bec 41 qu'elles présentent chacune axialement en saillie à cet effet à leur extrémité radialement la plus interne par rapport à l'axe de l'ensemble. Le fonctionnement de cette variante de réalisation
est semblable à celui décrit précédemment.
Mais, du fait de l'anneau élastiquement déformable radialement 42, les cames d'auto-serrage 20 n'interviennent qu'au-delà d'une certaine vitesse de rotation pour l'ensemble, lorsque, sous la sollicitation de la force centrifuge à laquelle elles sont soumises, elles viennent à 10 l'encontre de cet anneau élastiquement déformable radialement 42, prendre contact, par le revêtement 35, avec la piste 17, tel que représenté pour l'une d'elles à la
figure 6.
En-deçà de cette vitesse de rotation, la partie 15 axiale A de la friction d'embrayage 10 n'est l'objet d'aucune sollicitation d'entrainement de la part de la partie périphérique B, autre, bien entendu, que celle
éventuellement due au palier 37.
Ainsi, s'agissant de l'équipement d'un véhicule 20 automobile, il y a, en toute certitude, une suppression
complète des bruits de point mort.
Les figures 7 à 11 illustrent l'application de
l'invention à un embrayage 43.
De manière connue en soi, un tel embrayage 43 comporte un premier plateau 44, ou plateau de réaction, qui est destiné à être solidarisé en rotation à un premier arbre, en général un arbre menant, en pratique l'arbre de sortie 45, ou vilebrequin du moteur, dans le cas de l'équipement d'un véhicule automobile, une friction 30 d'embrayage 10, à disque de friction 12 et moyeu 11, destinée à être solidarisée en rotation, par ledit moyeu 11, à un deuxième arbre, en général un arbre mené, et en pratique l'arbre d'entrée 46 d'une boite de vitesses dans le cas d'un tel équipement, un couvercle 48, qui est solidaire 35 en rotation du plateau de réaction 43, un deuxième plateau 49, et des moyens élastiques 'à action axiale, par exemple un diaphragme 50, tel que représenté, qui, prenant appui sur le couvercle 48, sont aptes à solliciter le plateau de pression 49 en direction du plateau de réaction 44, pour serrage du
disque de friction 12 et ainsi engagement de l'ensemble.
Ces dispositions étant bien connues par elles-mêmes, et ne faisant pas en propre l'objet de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Au sein d'un tel embrayage 43, le disque de friction
12 constitue une unité d'embrayage.
Suivant l'invention, en série avec cette unité d'embrayage, l'embrayage 43 comporte une unité d'embrayage , à came(s) d'auto-serrage 20, du type, par exemple, de
celles décrites précédemment.
Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 7 à 9, cette unité d'embrayage 15 15 appartient au plateau de réaction 44, ce plateau de réaction 44 étant formé de deux parties coaxiales 44A, 44B, l'une axiale, l'autre périphérique, entre lesquelles elle intervient. En pratique, les parties 44A, 44B ainsi constitutives 20 du plateau de réaction 44 sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre, avec interposition d'un palier de centrage 52, et la première, la partie axiale 44A, est solidaire en rotation de l'arbre 45, tandis que la deuxième,
la partie périphérique 44B, est celle sur laquelle le 25 couvercle 48 est rapporté.
Dans la forme de réalisation représentée, la partie périphérique 44B forme un flasque annulaire dont la tranche périphérique radialement la plus interne constitue la piste 17 avec laquelle doivent coopérer en coincement les cames 30 d'auto-serrage 20, et celles-ci sont portées par la partie
axiale 44A.
En pratique, dans cette forme de réalisation, chacune de ces cames d'autoserrage 20 est constituée par un patin qui, par un revêtement 54, et par exemple un revêtement en 35 matière élastique, présent à sa périphérie radialement la plus externe, est apte à coopérer en coincement avec la piste 17, et qui, par sa périphérie radialement la plus interne 55, formant elle-même une piste cylindrique de rayon X inférieur à celui R de la piste 17, prend appui sur un galet 56 monté rotatif autour d'un axe 57 porté axialement
en saillie par la partie 44A du plateau de réaction 44.
Le galet 56, qui, par sa bande de roulement, forme une piste 18 pour le patin constituant une telle came d'auto-serrage 20, peut, aussi, si désiré, être en matériau élastique. En variante, un tel patin portant un revêtement en 10 matériau élastique 54, il peut aussi bien être en matériau rigide. Quoi qu'il en soit, pour son maintien radial, chacun des patins constituant une came d'auto-serrage 20 est attelé
à un ressort 58 passé en boucle autour du galet 56 15 correspondant.
Il s'agit, par exemple, d'un ressort en fil, qui a une configuration générale en U, et dont les extrémités, repliées à cet effet en forme de crochet, sont attelées aux
extrémités correspondantes du patin auquel il est affecté.
Conjointement, pour le maintien axial d'un tel patin, le galet 56 correspondant présente, radialement en saillie à son extrémité opposée au plateau de réaction 44 qui le
porte, une collerette 59.
De préférence, et tel que représenté à la figure 8, 25 chacun des patins constituant ainsi les cames d'auto-serrage est, pour la position de repos de l'ensemble, écarté de la piste 17, sous la sollicitation du ressort 58 correspondant. Comme dans la forme de réalisation des figures 4 à 6, 30 ces cames d'auto-serrage 20 n'interviennent donc, sous la sollicitation de la force centrifuge, qu'au-delà d'une certaine vitesse de rotation, comme représenté à la figure 9, et il se développe alors un processus du type de celui
décrit antérieurement.
Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 10 et 11, l'unité d'embrayage 15 à came(s) d'auto-serrage 20 que comporte suivant l'invention
l'embrayage 43 appartient à sa friction d'embrayage 10.
Les cames d'auto-serrage 20 de cette unité d'embrayage 15 peuvent par exemple, tel que représenté, être des patins du type de ceux décrits en référence aux figures
7 à 9.
Mais, ainsi qu'il est visible à la figure 11, dans la forme de réalisation représentée, les galets 56 formant la piste 18 associée à ces cames d'auto-serrage 20 sont élastiquement déformables radialement, ces galets présentant 10 une bande de roulement rigide 60 et une garniture en matériau élastique 61 interposée entre celle-ci et leur axe 57. Dans la forme de réalisation représentée, le disque de friction 12 de la friction d'embrayage 10 concernée est 15 solidaire d'une cage 62 qui encadre les patins constituant les cames d'auto-serrage 20, et qui, par sa surface cylindrique interne, forme la piste 17 avec laquelle ceux-ci doivent coopérer en coincement, l'ensemble formant la partie périphérique B de cette friction d'embrayage 10, tandis que 20 les axes 57 portant les galets 56 associés sont eux-mêmes portés par une cage 64, et, entre celleci et le moyeu 11, intervient un dispositif amortisseur de torsion de type classique 65, à moyens élastiques à action
circonférentielle, l'ensemble formant la partie A de ladite 25 friction d'embrayage 10.
De même, dans la forme de réalisation représentée, le
plateau de réaction 44 étant, comme précédemment, formé de deux parties coaxiales 44A, 44B montées rotatives l'une par rapport à l'autre, il est prévu, entre ces parties 44A, 44B, 30 un dispositif amortisseur de torsion 66 de type classique.
De tels dispositifs amortisseurs de torsion à moyens élastiques à action circonférentielle étant bien connus par eux-mêmes, et ne faisant pas partie de la présente invention, ils ne seront pas décrits plus en détail ici. 35 Les figures 12 à 15 illustrent l'application de l'invention à un organe d'accouplement hydraulique 68 du type de ceux susceptibles d'être mis en oeuvre dans les transmissions hydrauliques pour véhicules automobiles, et, par exemple, pour celles dites à boite de vitesses automatique. Un tel organe d'accouplement hydraulique 68 étant bien connu par lui-même, il ne sera pas décrit dans tous ses
détails ici.
Il suffira d'indiquer qu'il comporte un carter 70, qui est destiné à être solidarisé en rotation à un premier arbre, en général un arbre menant, en pratique l'arbre de 10 sortie 45, ou vilebrequin, du moteur, dans le cas de l'équipement d'un véhicule automobile, et dont sont solidaires, intérieurement, les aubes d'une roue d'impulseur 71. En regard de cette roue d'impulseur 71 intervient une 15 roue de turbine 72 dont le moyeu 73 est calé en rotation sur un deuxième arbre, non représenté, formant un premier arbre
de sortie pour l'ensemble.
Pour certaines applications, au moins, il est
souhaitable qu'un deuxième arbre de sortie soit prévu, en 20 prise directe avec le carter 70.
Pour ce faire, il est établi, dans ce carter 70, un flasque 74, qui est porté par un autre moyeu 75 propre à sa solidarisation en rotation au deuxième arbre de sortie
recherché, et qui, par une unité d'embrayage, est destiné à 25 être solidarisé en rotation avec le carter 70.
Suivant l'invention, l'unité d'embrayage mise en
oeuvre à cet effet est une unité d'embrayage 15 à came(s) d'auto-serrage 20 du type de celles décrites précédemment.
Par exemple, les cames d'auto-serrage 20 ainsi mises 30 en oeuvre sont constituées par des galets, qui, portés, de manière excentrée, par des axes 76 faisant saillie axialement sur le flasque 74 au voisinage de ia périphérie de celui-ci, sont montés rotatifs sur ces axes 76 tout en pouvant coulisser radialement par rapport à ceux-ci, et qui, 35 par leur bande de roulement, sont aptes à coopérer en coincement avec une piste 17 prévue à cet effet sur la
surface interne de la partie axiale 78 du carter 70.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 14, 15, il s'agit, non pas, de l'établissement d'une prise directe, comme précédemment, mais de celle d'un "lock-up", c'est-à-dire de l'établissement d'une S solidarisation en rotation entre le carter 70 et la roue de
turbine 72.
Les galets formant les cames d'auto-serrage 20 sont alors portés par une cage 80 solidaire de cette roue de
turbine 72.
Dans la forme de réalisation représentée, ils sont, pour la position de repos de l'ensemble, écartés de la piste 17 avec laquelle ils doivent coopérer en coincement, des ressorts en épingle 82, crochetés sur la cage 80 qui les
porte, sollicitant à cet effet leur axe 76 en direction de 15 l'axe de l'ensemble.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de
leurs divers éléments.
Son domaine d'application n'est pas non plus limité à
ceux plus particulièrement explicités.
Claims (15)
1. Unité d'embrayage, pour liaison en rotation débrayable entre deux parties coaxiales (A, B) montées rotatives l'une par rapport à l'autre, caractérisée en ce qu'elle comporte une première piste (17), qui, solidaire en rotation d'une desdites parties (A, B), s'étend circulairement autour de l'axe de l'ensemble, et, portée par l'autre desdites parties (A, B), en prenant appui sur une deuxième piste (18) appartenant à celle-ci, au moins une came (20), dite ci-après par simple commodité came d'auto-serrage, qui est apte à coopérer en coincement avec ladite première piste (17), avec, globalement radialement, pour l'un au moins des éléments que constituent lesdites pistes (17, 18) et ladite came d'auto-serrage (20), une
capacité de déformation élastique.
2. Unité d'embrayage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la came d'auto-serrage (20) est constituée par un galet qui, monté rotatif de manière excentrée autour d'un axe (21) constituant par sa périphérie externe la deuxième piste (18), celle sur laquelle il prend 20 appui, est apte à porter par sa bande de roulement (22)
contre la première (17).
3. Unité d'embrayage suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'axe (21) portant le galet constituant une came d'auto-serrage (20) est lui-même porté 25 par au moins un bras élastiquement déformable radialement (23, 23'), ce dont il résulte une capacité de déformation
élastique pour la piste (18) qu'il constitue.
4. Unité d'embrayage suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit bras élastiquement déformable 30 radialement (23, 23') appartient à un flasque (24, 24') qui s'étend transversalement par rapport à l'axe de l'ensemble, et il s'étend lui-même circonférentiellement en porte-à-faux à partir d'une zone d'ancrage par laquelle il s'enracine
audit flasque (24, 24').
5. Unité d'embrayage suivant l'une quelconque des
revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le galet
constituant la came d'auto-serrage (20) est élastiquement déformable radialement, soit que sa bande de roulement (22) soit par elle-même en matériau élastique, soit que, cette bande de roulement (22) étant en matériau rigide, il soit interposé une garniture en matériau élastique entre elle et son axe (21).
6. Unité d'embrayage suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la première piste (17), celle avec laquelle est apte à coopérer en 10 coincement la came d'auto- serrage (20), est élastiquement
déformable radialement, soit que cette piste (17) soit formée par une virole (28) en matériau élastique, soit que, cette virole (28) étant en matériau rigide, elle soit reliée par des moyens élastiques à la partie (A, B) qui la porte. 15
7. Unité d'embrayage suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la came
d'auto-serrage (20) est soumise à des moyens élastiques, qui, pour la position de repos de l'ensemble, la
maintiennent à l'écart de la piste (17) avec laquelle elle 20 doit coopérer en coincement.
8. Unité d'embrayage suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte, réparties circulairement autour de l'axe de l'ensemble, une
pluralité de cames d'auto-serrage (20).
9. Friction d'embrayage du genre comportant deux parties coaxiales (A, B) montées rotatives l'une par rapport à l'autre, dont une comporte axialement un moyeu (11) et, dont l'autre comporte périphériquement un disque de friction (12), caractérisée en ce qu'elle comporte, entre son moyeu 30 (11) et son disque de friction (12), une unité d'embrayage (15) à came(s) auto-serrage (20) conforme à l'une quelconque
des revendications 1 à 8.
10. Friction d'embrayage suivant la revendication 9, caractérisé en ce que, l'unité d'embrayage (15) à came(s) 35 d'auto-serrage (20) prévue entre ses deux parties constitutives (A, B) comportant une pluralité de cames d'auto-serrage (20) formées chacune d'un galet excentré, le disque de friction (12) est porté par une virole (28) calée axialement sur les galets constituant ces cames
d'auto-serrage (20).
11. Embrayage, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant un premier plateau (44), ou plateau de réaction, qui est destiné à être solidarisé en rotation à un premier arbre, en général un arbre menant, une friction d'embrayage (10), à moyeu (11) et disque de friction (12), destinée à être solidarisée en rotation, par son moyeu (11), 10 à un deuxième arbre, en général un arbre mené, un couvercle (48), qui est solidaire en rotation du plateau de réaction (44), un deuxième plateau (49), ou plateau de pression, et des moyens élastiques à action axiale (50), qui, prenant appui sur le couvercle (48), sont aptes à solliciter le plateau de pression (49) en direction du plateau de réaction (44), pour serrage du disque de friction (12) de la friction d'embrayage (10) et ainsi engagement de l'ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte, en série avec l'unité d'embrayage que constitue le disque de friction (12) de sa 20 friction d'embrayage (10), une unité d'embrayage (15) à came(s) d'auto-serrage (20) conforme à l'une quelconque des
revendications 1 à 8.
12. Embrayage suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'unité d'embrayage (15) à came(s) 25 d'auto-serrage (20) qu'il comporte appartient à sa friction d'embrayage (10), suivant l'une quelconque des
revendications 9, 10.
13. Embrayage suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'unité d'embrayage (15) à came(s) 30 d'auto-serrage (20) qu'il comporte appartient à son plateau de réaction (44), ledit plateau de réaction (44) étant formé de deux parties coaxiales (44A, 44B) montées rotatives l'une par rapport à l'autre, et ladite unité d'embrayage (15)
intervenant entre lesdites parties (44A, 44B).
14. Organe d'accouplement hydraulique du genre comportant, dans un carter (70), une roue d'impulseur (71) liée audit carter (70), une roue de turbine (72) portée par un moyeu (73), un autre moyeu (75), et une unité d'embrayage propre à solidariser en rotation cet autre moyeu (75) au carter (70), caractérisé en ce que ladite unité d'embrayage est une unité d'embrayage (15) à came(s) d'auto-serrage (20)
conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8.
15. Organe d'accouplement hydraulique du genre comportant, dans un carter (70), une roue d'impulseur (71) liée audit carter (70), une roue de turbine (72), et une unité d'embrayage propre à solidariser en rotation ladite 10 roue de turbine (72) audit carter (70), caractérisé en ce que ladite unité d'embrayage est une unité d'embrayage (15) à came(s) d'autoserrage (20) conforme à l'une quelconque
des revendications 1 à 8.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| FR8611391A FR2602560B1 (fr) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | Unite d'embrayage, et applications notamment friction d'embrayage, embrayage et organe d'accouplement hydraulique comportant une telle unite, en particulier pour vehicule automobile |
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Publications (2)
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| FR2602560A1 true FR2602560A1 (fr) | 1988-02-12 |
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| FR8611391A Expired - Lifetime FR2602560B1 (fr) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | Unite d'embrayage, et applications notamment friction d'embrayage, embrayage et organe d'accouplement hydraulique comportant une telle unite, en particulier pour vehicule automobile |
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