FR2670852A1 - CLUTCH DISC FOR A FRICTION CLUTCH OF A MOTOR VEHICLE. - Google Patents
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Abstract
Disque d'embrayage avec système amortisseur de ralenti (5, 8, 14; 11 à 14) et système amortisseur de charge (3, 4, 6, 10, 21 à 23), dans lequel, après pontage du système amortisseur de ralenti, le système amortisseur de charge est pourvu d'une course à vide (X, Y) dans laquelle opère uniquement la friction de charge.Clutch disc with idle damper system (5, 8, 14; 11 to 14) and load damper system (3, 4, 6, 10, 21 to 23), in which, after bridging the idle damper system, the load damping system is provided with an empty stroke (X, Y) in which only the load friction operates.
Description
Disque d'embrayage pour un embrayage à friction d'un véhicule automobileClutch disc for a friction clutch of a motor vehicle
La présente invention concerne un disque d'embrayage pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile comportant un amortisseur d'oscillations de torsion qui comporte un système amortisseur de ralenti (suspension élastique et éventuellement friction) conçu pour le fonctionnement au ralenti ainsi qu'un système amortisseur de charge (suspension élastique et friction) conçu pour le fonctionnement sous charge, le système amortisseur de ralenti ainsi que le système amortisseur de charge possédant des éléments d'entrée et des éléments de sortie tournant les uns par rapport aux autres autour d'un axe de rotation commun, lesquels éléments sont reliés entre eux de manière élastique en rotation par des suspensions à ressorts séparées et le système amortisseur de charge au moins comprenant un dispositif de friction et le système amortisseur de ralenti opérant exclusivement dans une plage d'angle de rotation relatif de ralenti associé au ralenti et le système amortisseur de charge opérant dans une plage d'angle de rotation relatif de charge, à l'extérieur de la plage d'angle de rotation relatif de ralenti. On connaît un disque d'embrayage de ce type, par exemple, par le brevet DE 1 680 049 Dans ce disque d'embrayage connu on utilise, conjointement avec la courbe The present invention relates to a clutch disc for a friction clutch of a motor vehicle comprising a torsional oscillation damper which comprises an idle damping system (elastic suspension and possibly friction) designed for idling operation as well as a load damping system (elastic suspension and friction) designed for operation under load, the idle damping system as well as the load damping system having input and output elements rotating relative to each other around 'a common axis of rotation, which elements are connected to each other in an elastic manner in rotation by suspensions with separate springs and the load damping system at least comprising a friction device and the idle damping system operating exclusively within a range of relative idle rotation angle associated with idling and the am system charge generator operating in a range of relative load rotation angle, outside the range of relative idle rotation angle. A clutch disc of this type is known, for example, from patent DE 1 680 049 In this known clutch disc, used in conjunction with the curve
caractéristique de ressort plus raide du système amortis- stiffer spring characteristic of the damping system
seur de charge, également la force de friction supérieure de ce système Dans des états de fonctionnement déterminés, il est possible que se produisent des déplacements angulaires de torsion qui sortent de la région du ralenti load sor, also the higher frictional force of this system In certain operating states, it is possible that angular displacements of torsion can occur which come out of the idle region
et s'étendent, en partie, jusque dans la région de charge. and extend, in part, as far as the charging region.
Ceci est possible,par exemple,lors du démarrage du moteur à combustion interne, lors de l'arrêt de celui-ci et lors d'un embrayage rapide Dans ces états de fonctionnement pour lesquels on passe très rapidement au-delà de ce point dans la courbe caractéristique la montée dans la force de friction ainsi qu'éventuellement une légère précontrainte des ressorts du système amortisseur de charge agit comme un saut de vitesse, ce qui se traduit par des This is possible, for example, when starting the internal combustion engine, when stopping it and during a rapid clutch In these operating states for which one passes very quickly beyond this point in the characteristic curve the rise in the friction force as well as possibly a slight prestressing of the springs of the load damping system acts as a speed jump, which results in
bruits correspondants.corresponding noises.
L'invention a pour but d'éliminer ces bruits The object of the invention is to eliminate these noises
avec des moyens aussi simples que possible. with as simple a means as possible.
Ce but est atteint, suivant l'invention, par le fait qu'à la suspension à ressort du système amortisseur de charge est associé, dans la zone de transition entre la plage d'angle de rotation relatif de ralenti et la plage d'angle de rotation relatif de charge, un parcours de rotation à vide dans lequel opère exclusivement le This object is achieved, according to the invention, by the fact that in the spring suspension of the load damping system is associated, in the transition zone between the range of relative idle rotation angle and the angle range relative load rotation, an empty rotation path in which the
dispositif de friction du système amortisseur de charge. load damping system friction device.
Grâce au parcours de rotation à vide pour le système amortisseur de charge, dans lequel opère uniquement la friction de charge, le saut de vitesse peut être éliminé de manière qu'il ne constitue plus une gêne A l'intérieur de ce parcours à vide, la force de ressort n'augmente donc plus et il suffit uniquement, au début du parcours à vide, de surmonter le saut dans la force de friction qui se manifeste lors du passage dans le système amortisseur de charge. Dans un disque d'embrayage dans lequel le système amortisseur de ralenti est ponté par des butées, après franchissement du parcours de rotation à vide, il est proposé que tous les ressorts hélicoïdaux, placés dans les éléments d'entrée ou de sortie du système amortisseur de charge, soient insérés dans des fenêtres correspondantes qui correspondent, dans l'un des éléments élément d'entrée ou de sortie à l'extension périphérique des ressorts et que, dans les autres éléments, elles soient périphériquement plus grandes, d'au moins la course à vide prévue, que l'extension des ressorts Il est assuré ainsi qu'à la suite de la zone d'action du système amortisseur de ralenti, une course à vide est nécessairement parcourue dans laquelle opère uniquement la force de friction du système amortisseur de charge Dans cette course à vide il ne se produit donc pas d'augmentation de la force de ressort et la force de friction opérante est constante sur Thanks to the idle rotation path for the load damping system, in which only the load friction operates, the jump in speed can be eliminated so that it no longer constitutes an obstacle. the spring force therefore no longer increases and it suffices only, at the start of the unladen journey, to overcome the jump in the friction force which manifests itself when passing through the load-absorbing system. In a clutch disc in which the idle damping system is bridged by stops, after crossing the idle rotation path, it is proposed that all the coil springs, placed in the input or output elements of the damping system load, are inserted in corresponding windows which correspond, in one of the input or output element elements to the peripheral extension of the springs and that, in the other elements, they are peripherally larger, at least the planned idle stroke, that the extension of the springs It is ensured that, as a result of the zone of action of the idle damping system, a idle stroke is necessarily traveled in which only operates the friction force of the system load damper In this no-load stroke, there is therefore no increase in the spring force and the operating friction force is constant over
l'angle de rotation de la course à vide. the angle of rotation of the idle stroke.
Dans une variante préférée, les ressorts du système amortisseur de charge sont insérés, de préférence sans jeu ou avec une légère précontrainte, dans les fenêtres des éléments d'entrée qui peuvent avoir, par exemple, la forme d'un disque de couverture ou d'un support de garniture, tandis que les fenêtres de l'élément de sortie, par exemple d'un disque de moyeu, sont plus grandes, périphériquement, d'une mesure correspondant à la course à vide On a,ainsi,une fixation précise des ressorts dans le disque de couverture ou dans le support de garnitures, fixation qui opère surtout aux grandes vitesses de rotation. Dans le cas o il est prévu plusieurs étages de ressorts dans le système amortisseur de charge, les fenêtres du deuxième et de l'autre étage doivent être plus In a preferred variant, the springs of the load damping system are inserted, preferably without play or with a slight preload, in the windows of the input elements which may have, for example, the shape of a cover disc or of '' a packing support, while the windows of the output element, for example of a hub disc, are larger, peripherally, by a measurement corresponding to the idle stroke We thus have a precise fixing springs in the cover disc or in the lining support, fixing which operates especially at high rotational speeds. In the case where several stages of springs are provided in the load-absorbing system, the windows of the second and of the other stage must be more
grandes que la course à vide.larger than the idle race.
Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention
ressortent de la description détaillée qui suit Un mode emerge from the detailed description which follows A mode
de réalisation de l'invention est représenté à titre embodiment of the invention is shown as
d'exemple non limitatif sur les dessins annexés. non-limiting example in the accompanying drawings.
La figure 1 est une vue de principe de l'amortisseur d'oscillations de torsion d'un disque d'embrayage suivant l'invention,avec système amortisseur de charge et système amortisseur de ralenti, la figure 2 est un diagramme qui représente la variation du couple de rotation M en fonction de l'angle de torsion a de l'amortisseur d'oscillations de torsion et la figure 3 est une vue en coupe longitudinale Figure 1 is a principle view of the torsional oscillation damper of a clutch disc according to the invention, with load damping system and idle damping system, Figure 2 is a diagram which represents the variation of the torque M as a function of the torsion angle a of the torsional oscillation damper and FIG. 3 is a view in longitudinal section
axiale d'un exemple de réalisation du disque d'embrayage. axial view of an example embodiment of the clutch disc.
Les figures 1 et 2 doivent être considérées ensemble La vue de principe de la fiqure 1 montre un amortisseur d'oscillations de torsion avec un système amortisseur de ralenti et un système amortisseur de charge en position de repos Dans ce cas, les ressorts 14 du système de ralenti sont détendus et un disque de moyeu 6 du système amortisseur de charge est orienté centré par rapport à un moyeu intérieur 8, celui-ci étant calé fixe en rotation sur un arbre de transmission non représenté Entre le disque de moyeu 6 et le moyeu intérieur 8 il est prévu une denture de jeu 7 qui autorise une rotation relative des deux éléments de l'angle a 1 ou a 2 La denture de jeu 7 est placée, dans cas entre, le moyeu intérieur 8 et un moyeu extérieur 5, ce dernier étant réalisé d'une seule pièce avec le disque de moyeu 6 Dans le disque de moyeu 6, il est prévu, en outre, plusieurs fenêtres 18, réparties sur le pourtour, qui coopèrent avec des ressorts 10 du système amortisseur de charge Des deux côtés du disque de moyeu 6, il est prévu un support de garnitures de friction 3 ou un disque de couverture 4 qui sont également équipés de fenêtres 19 ou 20 destinées à loger les ressorts 10 Les fenêtres 19 et 20 s'étendent périphériquement de manière que les ressorts 10 soient maintenus à l'intérieur au moins Figures 1 and 2 must be considered together The principle view of Figure 1 shows a torsional oscillation damper with an idle damping system and a load damping system in the rest position In this case, the springs 14 of the system idle speed are relaxed and a hub disc 6 of the load damping system is oriented centered relative to an inner hub 8, the latter being fixed fixed in rotation on a transmission shaft not shown Between the hub disc 6 and the hub inside 8 there is provided a backlash 7 which allows relative rotation of the two elements of the angle a 1 or a 2 The backlash 7 is placed, in the case between, the inner hub 8 and an outer hub 5, this the latter being made in one piece with the hub disc 6 In the hub disc 6, there are further provided several windows 18, distributed around the periphery, which cooperate with springs 10 of the damping system load ur On both sides of the hub disc 6, there is provided a friction lining support 3 or a cover disc 4 which are also equipped with windows 19 or 20 intended to accommodate the springs 10 The windows 19 and 20 extend peripherally so that the springs 10 are kept inside at least
sans jeu et, éventuellement, avec une légère précontrainte. without play and, possibly, with a slight prestress.
Les fenêtres 18 correspondantes ménagées dans le disque de moyeu 6 sont plus grandes périphériquement d'une cote X dans une direction et d'une cote Y dans l'autre direction, que l'extension périphérique des ressorts 10 montés Comme il sera décrit encore plus loin en liaison avec la The corresponding windows 18 formed in the hub disc 6 are larger peripherally by a dimension X in one direction and by a dimension Y in the other direction, than the peripheral extension of the springs 10 mounted As will be described even more far in connection with the
description de la figure 3, la force de friction d'un Description of Figure 3, the friction force of a
dispositif de friction de charge agit entre le disque de moyeu 6 et les éléments 3 ou 4, dans le cas d'une rotation relative Le système amortisseur de ralenti peut aussi être pourvu d'un dispositif de friction qui est toutefois réglé load friction device acts between the hub disc 6 and the elements 3 or 4, in the case of a relative rotation The idle damping system can also be provided with a friction device which is however adjusted
sur un très bas niveau.on a very low level.
Lorsque les éléments d'entrée du système amortisseur de charge reçoivent un couple de rotation, c'est-à-dire lorsqu'un couple de rotation est transmis au support de garnitures de friction 3 et au disque de couverture 4 suivant les flèches dans le sens de la traction (sens -a) ou dans le sens de la poussée (sens +a) et lorsque le moyeu intérieur 8 est supposé bloqué, il se produit le déplacement suivant: dans le cas d'un couple de rotation agissant dans le sens de la traction, tous les éléments du système amortisseur de charge tournent sous la forme d'une unité complète, à l'encontre de la force des ressorts 14 du système amortisseur de ralenti, dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre, par suite de la force de friction importante du dispositif de friction de charge, agissant entre eux Il en résulte un couple de rotation correspondant à la courbe caractéristique de ressort plate de la figure 2, partant de la position neutre correspondant aux zéros sur l'axe de couple de rotation M et l'axe d'angle de torsion a Le couple de rotation demeure sur cette courbe caractéristique de ressort plate jusqu'à ce que la denture de jeu 7 vienne s'appliquer unilatéralement, après franchissement de l'angle a, A partir de cet instant, le système amortisseur de ralenti est ponté et le système amortisseur de charge intervient Ceci signifie qu'il faut cependant surmonter d'abord une force de friction pure, puisque le ressort 10 du système amortisseur de charge n'est sollicité qu'après parcours de la distance X Le parcours d'angle de torsion X est donc parallèle à l'axe d'angle de rotation sans augmentation du couple de rotation Après franchissement de ce parcours X, l'un ou tous les ressorts 10 du système amortisseur de charge est sollicité et la courbe caractéristique présente, à partir de là, un parcours beaucoup plus raide Lors du retour, pendant la réduction du couple de rotation, il se produit, tout d'abord,une diminution et l'inversion du moment de friction de charge,puis,une descente parallèle à la montée, avec la même caractéristique abrupte de ressort Au point d'inflexion entre la courbe caractéristique de ressort abrupte et la courbe plate, c'est-à-dire donc lorsque les ressorts 10 sont détendus, le système amortisseur de charge effectue sous la forme d'une unité complète, un mouvement When the input elements of the load damping system receive a torque, that is to say when a torque is transmitted to the friction lining support 3 and to the cover disc 4 according to the arrows in the direction of traction (direction -a) or in direction of thrust (direction + a) and when the inner hub 8 is assumed to be locked, the following displacement occurs: in the case of a torque acting in the direction of traction, all the elements of the load damping system rotate in the form of a complete unit, against the force of the springs 14 of the idle damping system, counterclockwise, due to the high friction force of the load friction device, acting between them This results in a torque corresponding to the characteristic curve of the flat spring in Figure 2, starting from the neutral position corresponding to the zeros on the fixed rotation torque M and the torsion angle axis a The rotation torque remains on this characteristic curve of a flat spring until the backlash 7 comes to apply unilaterally, after crossing the angle a, From this moment, the idle damping system is bridged and the load damping system intervenes. This means, however, that a pure friction force must first be overcome, since the spring 10 of the load damping system doesn’t is requested only after distance X has been traversed The torsion angle X is therefore parallel to the axis of rotation without increasing the torque After crossing this X, one or all of the springs 10 of the load damping system is stressed and the characteristic curve presents, from there, a much steeper course. On the return, during the reduction of the torque, there is first of all a decrease and the inve load friction moment, then a descent parallel to the rise, with the same steep spring characteristic At the point of inflection between the steep spring characteristic curve and the flat curve, i.e. when the springs 10 are relaxed, the load damping system performs in the form of a complete unit, a movement
de retour correspondant à la somme des angles a 1 et a 2. return corresponding to the sum of the angles a 1 and a 2.
Dans ce cas, les ressorts 14 du système amortisseur de ralenti sont détendus puis tendus à nouveau Après ce passage et après butée de la denture de jeu 7 contre les bords opposés, le système amortisseur de charge intervient à nouveau par déplacement, avec sa friction élevée, sur un parcours de X + Y, tandis que,pendant ce temps,le couple de rotation ne diminue pas A la suite du parcours X + Y, on a à nouveau la courbe caractéristique de ressort de grande pente Le mouvement d'inversion qui vient ensuite constitue le pendant précis du mouvement de rotation qui vient d'être décrit Après rotation unique jusque dans la région de charge, il se produit les variations du couple de rotation et de la force de friction représentées sur la figure 2 et In this case, the springs 14 of the idle damping system are relaxed and then stretched again. After this passage and after abutment of the backlash 7 against the opposite edges, the load damping system intervenes again by displacement, with its high friction. , on a course of X + Y, while, during this time, the torque does not decrease Following the course X + Y, there is again the characteristic curve of a spring of great slope The inversion movement which then comes the precise counterpart of the rotation movement which has just been described. After a single rotation as far as the load region, the variations in the rotation torque and the friction force shown in FIG. 2 occur, and
pourvues de flèches.provided with arrows.
Du fait de la course à vide, de grandeur X + Y, opérant pendant la diminution du couple de rotation, et pendant laquelle agit uniquement la force de friction du système amortisseur de charge, on obtient une meilleure transition du système amortisseur de ralenti au système amortisseur de charge et les bruits de démarrage et d'arrêt indésirables ainsi que les à-coups d'embrayage sont supprimés. La figure 3 représente, en référence à un disque d'embrayage 1 montré en détail, la manière dont le principe de la figure 1 peut être converti Tous les éléments concentriques du disque d'embrayage 1 sont montés tournants autour d'un axe de rotation 9 Le moyeu intérieur 8 est pourvu d'une denture intérieure en vue de son calage Due to the idle stroke, of magnitude X + Y, operating during the reduction in the torque, and during which only the friction force of the load damping system acts, a better transition is obtained from the idle damper system to the system load damper and unwanted starting and stopping noises as well as clutch jolts are suppressed. FIG. 3 represents, with reference to a clutch disc 1 shown in detail, the way in which the principle of FIG. 1 can be converted. All the concentric elements of the clutch disc 1 are mounted to rotate about an axis of rotation. 9 The inner hub 8 is provided with internal toothing for wedging
fixe en rotation sur un arbre de transmission non représen- fixed in rotation on a drive shaft not shown
té Il est relié radialement vers l'extérieur avec le moyeu extérieur 5, par la denture de jeu 7 Dans ce cas, le jeu, de grandeur a 1 + a 2, définit la région d'action du système amortisseur de ralenti Le disque de moyeu 6 qui présente des fenêtres 18 destinées à loger des ressorts de torsion pour le système amortisseur de charge, est réalisé d'une seule pièce avec le moyeu extérieur 5 Des deux côtés du disque de moyeu 6, il est prévu le support de garniture de friction 3 ainsi que le disque de couverture 4 qui sont reliés fixes en rotation, par des rivets d'écartement 15, et maintenus écartés Le support de garniture de friction 3 est relié radialement à l'extérieur, par des rivets 16, avec des segments de ressort 17 et des garnitures de friction 2 A l'intérieur, radialement, des ressorts de torsion 10, il est prévu, entre le support de garniture de friction 3 et le disque de couverture 4 ainsi que le disque de moyeu 6, le dispositif de friction pour le système amortisseur de charge, constitué de deux bagues de friction 21, d'une bague d'appui 22 ainsi que d'une rondelle-ressort 23 Sur le côté du support de garnitures de friction 3 et donc à l'extérieur, dans l'espace, du système amortisseur de charge, il est prévu le système amortisseur de ralenti, un disque de moyeu il de ce système étant placé fixement sur le moyeu intérieur il et ses deux disques de couverture 12 et 13 étant reliés de manière fixe en rotation avec le moyeu extérieur 5 Dans des fenêtres correspondantes du disque de moyeu il ainsi que des disques de couverture 12 et 13, il est prévu des ressorts amortisseurs 14 pour le système amortisseur de ralenti Cette construction est réalisée, en principe, aussi, pour le système amortisseur de charge, les ressorts amortisseurs 10 étant placés aussi dans des fenêtres 19 et 20 du support de garnitures de tee It is connected radially outwards with the outer hub 5, by the backlash 7 In this case, the backlash, of size a 1 + a 2, defines the region of action of the idle damping system The disc of hub 6 which has windows 18 intended to accommodate torsion springs for the load damping system, is made in one piece with the outer hub 5 On both sides of the hub disc 6, there is provided the lining support for friction 3 as well as the cover disc 4 which are fixedly fixed in rotation, by spacing rivets 15, and kept apart The friction lining support 3 is connected radially to the outside, by rivets 16, with segments of spring 17 and friction linings 2 Inside, radially, torsion springs 10, there is provided, between the friction lining support 3 and the cover disc 4 as well as the hub disc 6, the device friction for the syst load damper, consisting of two friction rings 21, a support ring 22 and a spring washer 23 On the side of the friction lining support 3 and therefore outside, in the space, of the load damping system, the idle damping system is provided, a hub disc il of this system being fixedly placed on the inner hub il and its two cover discs 12 and 13 being fixedly connected in rotation with the outer hub 5 In corresponding windows of the hub disc 11 as well as cover discs 12 and 13, there are provided damping springs 14 for the idle damping system This construction is carried out, in principle, also, for the damping system load, the damping springs 10 also being placed in windows 19 and 20 of the lining support of
friction 3 et du disque de couverture 4 Avec une disposi- friction 3 and cover disc 4 With a provision
tion correspondante des fenêtres et des ressorts de la figure 1, on obtient un fonctionnement correspondant à la courbe du couple de rotation et de la force de friction de la figure 2 Dans ce cas, la constitution extérieure du disque d'embrayage 1 n'est pas liée au système de la figure 3 Ce même fonctionnement peut s'obtenir aussi lorsque le système amortisseur de ralenti est intégré dans l'espace dans le système amortisseur de charge, comme décrit par exemple dans les demandes de brevet allemand N 3 345 409 et N O 3 415 927 Il est à noter, encore, que le système amortisseur de charge peut être équipé de différents groupes de ressorts qui agissent l'un après l'autre, ce qui fait que la courbe caractéristique de ressort devient progressivement plus rapide Dans ce cas, toutes les fenêtres destinées aux ressorts de charge, ménagées dans le disque du moyeu extérieur, doivent être plus grandes de la cote X + Y au minimum, les ressorts intervenant plus tard tion corresponding windows and springs of Figure 1, one obtains an operation corresponding to the curve of the torque and the friction force of Figure 2 In this case, the external constitution of the clutch disc 1 is not linked to the system of FIG. 3 This same operation can also be obtained when the idle damping system is integrated in the space in the load damping system, as described for example in the German patent applications N 3 345 409 and NO 3 415 927 It should also be noted that the load damping system can be equipped with different groups of springs which act one after the other, so that the characteristic spring curve becomes progressively faster In this case, all the windows intended for the load springs, provided in the disc of the outer hub, must be larger by dimension X + Y at least, the springs intervening later
nécessitant des fenêtres plus grandes. requiring larger windows.
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